东北大学设计研究院（有限公司） 辽宁省沈阳市 110000
摘要：钢材强度高、重量轻、材质均匀，具有良好的塑性和韧性，钢材的强度远高于混凝土和砌体，适合建造大跨度、高耸或重载结构。钢材建造的工业建筑自重轻，可减小基础负荷，降低地基基础部分的造价，同时钢构件截面小，可增加工业厂房的使用面积。钢结构工业厂房所需的构件可以在工厂制造，生产速度快、质量可靠，施工过程湿作业少，污染小，符合我国工业化要求。基于此，本文章对钢结构厂房的加固设计措施进行探讨，以供相关从业人员参考。
关键词：钢结构厂房；加固设计；措施
引言
近年来，我国在发展的过程中自然灾害较为频繁，而这些自然灾害会给钢结构工业厂房的实际应用质量造成较大的影响，进而给社会的发展以及工业厂房的使用安全性造成较大影响。对于钢结构工业厂房结构鉴定与加固改造技术的研究，能够及时发现工业厂房中存在的安全隐患，对其进行加固改造。
1认识钢结构
在整体钢材结构中，钢所起到的是受力作用，是整个结构或元件的中流砥柱，钢结构的很多特点非常突出，比如钢结构本身的自重相对较小，强度很高，一般来说，其结构的施工效率较高，施工周期短，施工过程非常清洁，工业化程度极高，近年来我国城市内部各种建筑物分布逐渐集中，高度也屡次突破记录，钢结构因其本身具有的诸多突出优势在不同的建筑工程中逐渐成为主流，受到广泛应用，比如大型厂房建设、超高层公寓或商业办公楼建设、以及各种大型的体育场馆搭建。
2工业厂房中钢结构的应用优势
钢结构融合了传统木结构、混凝土结构的诸多优点，成为了工业厂房中应用最为广泛的一种结构型式。其应用优势主要体现在：其一，钢结构的自重轻，即便是大批量使用这种材料，工业厂房的自重不高。同样体积的钢结构，使用轻钢结构的质量，只有普通钢结构的1/3，是钢筋混凝土结构的1/10。由于自重较轻，在工业厂房施工时基本上不需要考虑地基严重沉降等问题。只需要简单的进行地面整平处理，或是浇筑薄层泥浆，就可以满足工业厂房的稳定性需求。施工周期短，厂房稳定性好。其二，工业厂房的跨度较大，对稳定性、抗震性、抗压性都有极高的要求。传统钢筋混凝土结构的工业厂房，在受到震动后很容易出现墙体开裂，甚至有倒塌的危险。而钢结构的工业厂房，钢构件本身具有一定的弹性形变能力，在受到震动后可以通过轻微变形实现力的消解，保证了工业厂房的使用安全。
3钢结构厂房加固设计措施
3.1钢构件材料选用
在结构设计中，为使钢结构的材料特性能充分发挥出来，在方案设计阶段，选用合适的钢材，不但能确保结构的安全性能，还能方便制作和安装，同时也能使建设成本更加经济。根据GB50017—2017《钢结构设计标准》，选用材料可归纳为以下几点。（1）所有承重构件的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格性保证，对焊接材料还要具有碳含量的合格保证。（2）焊接承重构件以及重要的非焊接承重构件的钢材应具有冷弯试验的合格保证。（3）对需要验算疲劳的结构，还应分别按照当地环境条件，具有相应的冲击韧性的合格保证。（4）对布置有大吨位起重机（不小于50t）的中级及以上工作制的起重机，也应满足冲击韧性的要求。（5）对于厚度大于40mm的厚钢板，材料还应有Z向性能的保证。正确选用材料，遵循技术可靠、经济合理的原则，结合结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、工作环境、材料厚度和价格因素，选用合适的钢材牌号和材性保证项目。
3.2防腐设计
据公开资料显示，我国每年被腐蚀的钢材约占钢材总产量的1/10，因为金属腐蚀而造成的损失占到国民生产总值的2%～4%。钢结构工业建筑防腐蚀设计主要包括三个方面的内容。（1）钢结构构件和节点采用易于涂装及检查维护的结构形式。
腐蚀等级为强时，桁架、柱、主梁等重要受力构件不宜采用格构式，不应采用冷弯薄壁型钢；杆件采用实腹式或闭口截面，闭口截面端部封闭。腐蚀等级为强、中时，不宜采用由双角钢组成的T形截面或双槽钢组成的工形截面。（2）钢材本身防腐蚀，即采用具有抗腐蚀能力的钢材。处于外露环境，且对耐腐蚀有特殊要求或处于侵蚀环境中的承重结构，可采用耐候结构钢。通过添加少量合金元素Cu、P、Cr、Ni等，使其在金属基体表面形成保护层，耐候钢的耐大气腐蚀性能是普通碳素钢的2～8倍。（3）涂层防腐蚀。涂层防腐蚀包括防腐蚀涂料和各种工艺形成的锌、铝等金属保护层。防腐蚀涂料一般分为底涂料、中间涂料、面涂料，根据环境腐蚀条件、防腐蚀设计年限、施工和维修条件等进行配套设计，应选择相互间结合良好的涂层配套。
3.3钢结构的检测
相较于混凝土结构，钢结构本身具有更加均匀的材质，这使得对其塑性、韧性与强度等结构性能的质量检测操作更加简便。但是钢结构材料本身的耐火性不高，对温度和湿度比较敏感，容易出现腐蚀这一问题。因此，在对建筑钢结构进行质量检测的过程中，应重点对其材料质量、连接部位质量缺陷、钢结构紧固件固定情况，以及锈蚀情况几个方面进行检测。磁粉检测法不仅可以对钢结构表面存在的缺陷问题进行检测，同样可以对建筑钢结构构件的质量与使用性能进行检测；射线探伤检测法主要可以对焊接的钢材质量情况进行仔细检测，但是检测钢筋尺寸要控制在40 mm以下，否则尺寸过大的钢筋会影响该种检测方法的检测准确度；超声波检测法会在不破坏钢结构稳定性的基础上，顺利对钢结构内部的缺陷等质量情况进行检测。
3.4改变结构计算图形
改变结构图的应用，改变电厂塔顶强度，分配钢结构荷载，提高整个建筑的稳定性。在实践中，通过增加支撑有效分析了钢梁的受力构件，相应地修改了截面轮廓。如果原始截面的承载能力太小，则可以设置临时支承以完全去除替换特征的载荷，并确保整个结构的安全性。在现阶段有效扩展生产设施，利用现有结构高效分析整个建筑，并制定一个符合工作流要求的稳健方案。
3.5钢结构加固应用要点
在加固钢结构期间，施工人员要注意对相应的钢结构计算简图进行修改，其间要适当加大钢结构截面积，增强钢结构构件之间的联系性，选择恰当的钢结构加固方法和手段进行加固施工。在加固钢结构期间，要仔细地分析钢结构的实际性能，在此基础上选择最恰当、最合理的加固施工技术。比如可以通过应用钢结构加固技术，统一对钢结构截面积和结构简图进行计算，确保钢构件连接部位处理的质量，力求可以最大限度地提升钢结构构件的稳固性与承载性。可以通过改变钢筋结构及改变结构受力支撑点的位置、数量和形式等，加固钢筋，全面提升钢结构加固质量。
结束语
我国的社会主义市场经济进一步灵活发展，农业工业商业各个领域都在分享着技术进步带来的巨大红利，钢结构能够在大型工业厂房建设过程中发挥亮眼的作用，很多专业人士也就钢结构加固设计开设了很多专门的课题进行深入广泛的研究，这也是建筑行业对新形势下各种高层次要求的有力回应，希望我们的钢结构施工之路能够走得更稳更远。
参考文献
[1]邱志刚.工业厂房结构设计中钢结构设计要点分析[J].门窗,2019(14):136.
[2]王国兵.工业厂房结构设计中钢结构设计的应用研究[J].工程技术研究,2019,4(10):200-201.
[3]石瑛莉.厂房钢结构建筑的加固设计措施[J].建筑技术开发,2018,45(11):13-15.
[4]黄晓峰.某多层钢结构车间检测鉴定及加固设计[J].四川建材,2018,44(06):62-63.
[5]施澄宇.某钢结构厂房加固改造设计工程实践[J].建筑结构,2017,47(20):94-97.