钢结构工业厂房建筑设计要点分析

钢结构工业厂房建筑设计要点分析

王景彤

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摘要：在具体设计建筑工程中，常常会忽略结构稳定性带给整个建筑质量的诸多影响。因此，要根据实际状况，展开深入分析，提高钢结构设计的实际稳定性。同时，应选用最科学的稳定性算法与探究分析方法，从设计要点出发，根据钢结构的整体优势，大幅提升钢结构实际设计质量与整体稳定性，促进国内建筑业实现健康长足发展目标。本文主要分析钢结构工业厂房建筑设计要点。

关键词：建筑工程；钢结构设计；稳定性

引言

由于现代化城市建设的速度越来越快，城市当中的建筑物不断增加。为了让建筑工程钢结构设计得到更好的使用，设计人员结合最新的科学技术对建筑工程钢结构的设计方法进行改进，使得钢结构变得更加合理化、系统化。对于钢结构而言，与其他建筑材料有着很大的不同，能够对资源进行有效节省，让建筑达到节能减排的效果。在实际建筑工程中，钢结构设计依然存在很多方面的问题，相关人员如果不对这些问题进行合理的解决，会对钢结构的稳定性产生严重的影响，因此应该对钢结构的稳定性进行严格的把控，对人员的安全提高重视。

1、建筑工程钢结构稳定性的设计优点

1.1钢结构的多样性

对于钢结构而言，要想让其拥有较高的稳定性，就必须对钢结构的设计提高重视，避免钢结构受到设计方面的影响。设计人员在对钢结构进行设计的时候，应该对设计的所有环节都提高重视，并对其进行充分的思考，特别是钢结构的受压部位，在对其进行设计的过程中，应该对钢结构的稳定性进行充分的考虑。在一些建筑工程当中，钢结构很容易受到结构变形的影响，使钢结构受到了严重的压力，容易导致钢结构失去稳定性。

1.2失稳与整体刚度

对于钢结构而言，稳定性与承受能力都会受到自身刚度的影响，并且钢结构的刚度还会对钢结构的整体构成产生十分严重的限制。因此，稳定性成为整体钢结构最为重要的核心。只有保障钢结构的各个部分拥有稳定性，才能够避免整个建筑结构受到影响。如果在实际使用当中，钢结构内部出现了一定程度的变形，就会对内力的分布产生十分严重的影响，甚至会对局部产生一定程度的弱化，从而对建筑物的整体承载能力产生严重的影响。

2、钢结构设计的重要性分析

在工程施工中，施工工程的实施与否直接决定钢结构的最终质量。设计是指结构参数的计算、形状和尺寸的确定以及最终设计的装配。作为房屋的重要支撑部分，其结构在建筑中起着非常重要的作用。钢材不会对环境造成严重损害，是一种清洁的建筑材料。在设计过程中，结构稳定性的提高在很大程度上取决于钢材的几何性能，因此设计人员必须掌握钢材的几何性能，根据设计图纸想象出相应的三维结构，这对以后的设计工作很有帮助。每个参数必须参考标准，并由计算机准确计算。任何相关问题都会影响后期施工，降低房屋的安全性，甚至危及施工人员的人身安全。为了确保建筑质量，必须严格遵守各种设计规范。设计完成后，使用相应的三维软件进行应力分析，以修改不符合要求的零件。综上所述，钢结构是房屋设计的中心环节，因此我们必须重视设计。

3、建筑工程中钢结构设计的要点

3.1受力设计

受力水平是判断钢结构稳定性的重要因素之一，设计人员在设计方案时，首先要考虑的就是钢结构的荷载能力，其次才能考虑其他问题。钢结构的设计以T形或L形比较常见，主要是为了提高结构的受力能力，减少钢结构的自身重量，起到平衡的作用。为了保证钢结构的受力更加均匀，在设计时尽量采用对称的方式，防止有的位置出现受力过大或过小的情况，造成结构受力失衡。例如，在设计不动支座时，设计人员要保证支座的稳定性，不能出现移动现象；但是设计钢梁架时，只需要考虑它的横向和竖向的受力情况即可。设计人员需要在设计方案中体现出每个构件和结构的受力情况，防止失稳情况的发生。钢结构的稳定性需要设计方案和实际施工相互配合，只有在施工中严格按照设计方案执行，减少人工误差，加强细节控制，才能确保钢结构的稳定性符合实际要求。

3.2防腐设计

钢结构由于构件材料的特殊性，设计人员务必要重视防腐设计。钢结构的腐蚀类型主要有两种，分别是电化学腐蚀和化学腐蚀，这两种腐蚀会严重影响钢结构的稳定性，因此设计人员必须要做好防腐设计。防腐设计主要有两种方法：①使用防锈漆，降低钢结构发生腐蚀情况的概率，控制钢结构的腐蚀程度；②对钢结构进行定期的检查、维护和保养，及时发现钢结构的腐蚀问题，并采取相应的措施，利用永久性的涂装方法，有效地起到防腐效果。钢材的质量也是造成钢结构出现腐蚀现象的原因之一，因此设计人员要提前做好钢材腐蚀效果的调查工作，并根据施工地点的实际天气情况进行综合考虑，选择合适的防腐方法。管理人员在钢材进场后，要做好质量检查，避免由于钢材质量而出现腐蚀情况，影响结构的稳定性。

3.3防火设计

对于防火设计，设计人员可以从耐火材料和防火涂料两个方面入手，设计人员要根据建筑工程的防火要求、防火等级以及防火种类进行设计。在防火材料的选择上，应该选择硬质的材料，并在节点位置涂抹上防火材料，提高节点的防火效果，保证钢结构的防火效果符合要求。在钢材的选择上，设计人员要了解市场和厂商，选择物美价廉的产品，并检测产品质量，保证满足防火需求。如果钢材的防火效果并不是特别好，可以选择耐火的材料。钢结构中的吊顶是最容易引发火灾的位置，设计人员不仅要对压型板材进行防火处理，还要做好防腐工作，降低发生火灾的概率。防火设计完成后，要结合当地的防火标准，确认防火设计是否符合要求，保证钢结构的整体防火水平。

3.4超限设计措施

根据住房及城乡建设部的要求，设置的超限总结如下。（1）总的建筑高结构超限检查结果。没有超出支撑最大极限适用高为200mm，高度未超限。（2）建筑结构一般不规则性超限检查。平面：楼板不连续。竖向：刚度突变；楼层抗剪承载力突变。（3）在整个建筑结构体系严重不规则形方面的超限检查结果：无异常。因此，本工程归为具有三项普通不规则性质类型的高层钢结构体系建筑物。建筑中主要的超限设计要严格执行有关条文的要求，并展开设计过程，实际采取的设计措施如下。1）借助2种类型的结构体系分析软件，即YJK（盈建科）工具、PKPM/PMSAP对整体展开计算过程，根据比较、分析结果，统一验证结构体系的力学分析结论可靠性。2）注意整体上严控所有有关的指标比例，如建筑结构体系内部呈现出来的剪重比、移动比、刚强度比、轴压力比等。3）借助弹性时程分析法，实施补充计算措施。针对结构地震效应，按照弹性时程方面的分析结果，适当灵活调整振型分解体系反应谱法（简称CQC）所得的计算结果。（4）把设备层上、下钢梁及中部桁架组成的桁架梁当作1个构件考虑，设计时设备层及上层楼板加厚至150mm双层双向配筋，设备层层间桁架腹杆达到中震弹性的性能目标。

结束语

由于现代社会的经济水平不断提高，建筑行业得到相应的提升，人民群众对建筑工程的结构安全性提出了更高的要求。对于建筑工程而言，钢结构的稳定设计对建筑工程有着十分重要的作用，对人民群众的生命安全与工程的经济效益产生直接的影响。相关人员应该对钢结构的设计提高重视，并对钢结构设计当中出现的问题进行合理的分析，制定有效的解决方案，让钢结构拥有更高的稳定性，保障建筑工程得到相应的发展。

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