工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用研究

杜 俊

（山東神華山大能源環(huán)境有限公司，山東 濟南 250000）

關(guān)鍵字：工業(yè)廠房工程；鋼建構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用；分析

1 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

1.1 具有良好的塑性和耐性

在嚴重超載或者負載的情況下，其他類型的工業(yè)廠房可能會出現(xiàn)斷裂的情況，而鋼結(jié)構(gòu)可以重新分配作用力，通過力的作用減小應(yīng)力變化的幅度，從而避免出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。因為具有良好的塑性和韌性，所以在，出現(xiàn)地震災害時，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房可以通過本身具備的塑性進行一定程度上的形變，在一定程度上抵消掉地震帶來的破壞力，從而達到抗震的目的。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在高層工業(yè)廠房中造價低

隨著工業(yè)廠房行業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計慢慢應(yīng)用到高層工業(yè)廠房中。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用不僅降低了投資成本，還在一定程度上提高了工業(yè)廠房的安全性。相對于鋼筋混凝土而言，鋼結(jié)構(gòu)的總成本要低很多。鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量較輕，在一定程度上減少了運輸費和人工費。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房所需的施工時間比其他結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房短

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計相對于其他結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房來說，受環(huán)境氣候等因素的影響要小很多。鋼結(jié)構(gòu)從生產(chǎn)到加工都可以在工廠內(nèi)完成，只需在施工場地進行組裝即可使用。所以鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工周期要比其他類型的工業(yè)廠房施工周期要短。

2 目前我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

2.1 設(shè)計質(zhì)量明顯不足

一般鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的收費普遍比較低，但同時需要設(shè)計人員花費較多的時間和精力，從而導致設(shè)計院的設(shè)計人員不愿意接受鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計任務(wù)。所以，設(shè)計院會將鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計任務(wù)轉(zhuǎn)包給其他的設(shè)計單位，而轉(zhuǎn)包的設(shè)計單位，很大一部分是達到國家認證水平的，設(shè)計水平相對較低的設(shè)計單位。從而導致鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方案存在許多問題，缺乏可行性、合理性。

2.2 大多數(shù)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的深度不夠

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計缺乏深度是我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的重要問題之一。在我國，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計缺乏深度的原因主要有兩個。第一個，我國設(shè)計院有很多，但是有部分設(shè)計院在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計這個方面的研究不夠深，本身缺乏專業(yè)的水平。第二個，大多設(shè)計院會將鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計交給剛畢業(yè)的學生，剛從學校畢業(yè)的學生，已經(jīng)具備了專業(yè)的知識，但是缺乏足夠的實踐經(jīng)驗，對鋼結(jié)構(gòu)的認識、對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計都不夠深。

2.3 沒有結(jié)合工程的實際情況進行設(shè)計

因為鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要花費許多精力和時間，所以國內(nèi)大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)工程，選擇使用國外的設(shè)計方案。但是國外的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方案并不符合我國工業(yè)廠房工程的實際情況，在使用的過程中會加大人力、物力、財力的浪費。

3 鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中的改進措施

3.1 加強設(shè)計的管理

鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計本身具有很多的獨特性，特別是在安全性能方面有很大的要求。本著安全、負責的原則，無論是對承包商，還是對設(shè)計單位、設(shè)計人員都要加大監(jiān)督處罰力度。在審核設(shè)計資格設(shè)計水平時，要進行全面綜合的評定，要各方面的條件都達到要求。對于不符合標準的設(shè)計單位取消再準入資格，對于弄虛作假的設(shè)計人員要給予嚴厲的處罰。

3.2 強化鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計

想要提升鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性，就要找到整體與局部穩(wěn)定性之間的聯(lián)系，只有加強兩者之間的聯(lián)系才能夠提高鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性。取得設(shè)計人員會根據(jù)以往的經(jīng)驗來確定安全系數(shù)，經(jīng)驗所得的東西往往會導致較大誤差，所以還要結(jié)合實際進行調(diào)整，因此，必須重視兩者之間的距離。鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計，會存在許多不確定的因素，這些不確定的因素會隨時導致失穩(wěn)現(xiàn)象。

3.3 提升鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計性能

1） 提升柱腳抗震設(shè)計水平，外包式柱腳是鋼結(jié)構(gòu)柱腳類型中的一種，比較常用。要提高外包式柱腳的抗震性，就需要注意外包層高度和柱腳橫截面寬度之間的比值，兩者之間的比值必須高于2.5，這樣才能確保角柱結(jié)構(gòu)的承載力。埋入式柱腳也是較為常用的鋼結(jié)構(gòu)柱腳類型，想要提升埋入式柱腳的抗震性，就必須控制好埋入深度。箱型柱腳、H 型柱腳以及輕型工字型柱腳的埋深和柱腳橫截面高度之間的比值是不同的，前兩項比值必須高于2.5，最后一項比值只需高于2。

2） 鋼結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計，在現(xiàn)階段，鋼結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計通常是以外部涂抹防腐材料為主。就目前鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展而言，根據(jù)不同鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建的特殊性以及需求，在鋼結(jié)構(gòu)的表面涂抹防腐材料，可以達到最好的防腐效果。除了這種設(shè)計理念之外，還有另一種設(shè)計理念。那就是采用耐候鋼作為鋼材，在這種剛才的表面進行鍍鋅，以達到最好的防腐效果。

3） 防火性能處理，混凝土結(jié)構(gòu)的防火性能要比鋼結(jié)構(gòu)的防火性能要強，因此，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須要考慮防火措施，根據(jù)實際情況和存在的不確定因素，設(shè)計出具有針對性、合理性、可行性的防火措施。保全板具有隔離火源的作用，因此在設(shè)計中一定要合理設(shè)計保全版的數(shù)量。

4 結(jié)語

總而言之，隨著我國工業(yè)廠房行業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越廣泛。鋼結(jié)構(gòu)具有塑性好、耐性高、造價低等特點。但在我國，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計存在許多問題，比如設(shè)計質(zhì)量低、設(shè)計缺乏深度、沒有結(jié)合實際情況進行設(shè)計等。設(shè)計單位應(yīng)負起責任，采取有力的促改進措施，提高鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，科學性，才能使鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房發(fā)展的更好。