王浩宇
大地工程开发（集团）有限公司 北京 100102
摘要：根据当前阶段的实际情况来看，我国的钢结构设计工作中仍具有一定的不足之处，所以应针对存在的问题进行改进和优化，不断提升我国钢结构设计工作的水平。论文分析钢结构建筑的特点以及钢结构在工业厂房结构中的应用优势，并提出了钢结构设计工作中的改进措施。
关键词：钢结构设计；工业厂房；结构设计；应用
引言
标准厂房是产业园生产建筑中最为常见的建筑类型。标准厂房又称通用厂房，是指在指定区域内统一规划、统一设计、统一施工，配套设备齐全，并且提供研发、办公、生产等综合使用功能的厂房。建设标准厂房，是工业园区发展的必然趋势，也是技术密集型科技产业和信息密集型第三产业快速发展的客观要求。
1.钢结构的特点
（1）强度高，" 强度高 " 主要表现在轻质钢结构中具有较高的强度，可以在跨度工作中使用；（2）性能好，" 性能好 " 主要表现在钢结构的可塑性和韧度，一般与承载大压力相符，钢结构没有断裂的现象，而刚结构具有良好的适应性，可以为钢结构施工提供安全可靠的保证；（3）方便拆，从钢结构的性质来看，钢结构是由多种施工材料组成的，能够现场拆装施工，而且运输便利性好，施工时间相对较短；（4）大多数钢结构施工会产生尘埃、噪声，从而导致粉尘及噪声污染。但是，这种施工材料比其他的施工材料要好得多。钢结构所产生的粉尘量与噪音声贝相对较低，且施工结束后所产生的建筑垃圾具有较高的环保性，能够对其进行循环使用，不会生成较多的建筑垃圾。
2.采用钢结构厂房的优势
工业厂房的结构形式多种多样，如砖石结构单层厂房，钢筋混凝土单层厂房和钢筋混凝土多层厂房、钢结构厂房等。钢结构厂房具有造价低廉、空间大、易安装、抗震性强、环境污染小、建设工期短的特点，因此深受企业的欢迎，成为企业厂房建设的最佳选择。钢结构材料具有显著的轻质高强特点，其强度与重量比是钢筋混凝土的 5倍以上。研究表明，钢结构的自重（含钢结构骨架和混凝土楼板）约为 6～8kN／m2，仅为钢筋混凝土结构自重 12～14kN／m2的一半左右。高层建筑中钢结构面积是同类钢筋混凝土结构面积的28％，采用钢结构可以增加 4%左右的使用面积，增加了建筑物的使用价值。造价方面，钢结构的工程造价要比混凝土结构的工程造价少 20%左右。在地上建筑部分，钢结构每平方米的工程造价比混凝土结构的工程造价节省 约 28%左右，地下部分两种结构造价无显著差异，在基础部分，钢结构的工程造价比混凝土的工程造价节省 33%左右。工期方面，钢结构比混凝土结构缩短工期 约 1／3～1／2。从技术性上来说，钢结构具有安装方便、质量易控等优势。因此，钢结构具有更好的实用性以及经济技术性。 另外，高层钢结构的合理柱距可用到 8～10m，能更好地满足建筑对大开间布置的要求，这是对同样条件下混凝土结构难以做到的。
3.钢结构设计在工业厂房结构设计中的应用
3.1抗震设计
应做好工业厂房钢结构支撑体系的设计工作，确保其合理性和科学性。只有确保合理设置支撑体系，才能让钢结构厂房的抗拉强度得到提升，钢结构支撑体系的设计需要以厂房高度、振动设备、车间吊车设置以及厂房结构形式等内容为依据。屋盖支撑和柱间支撑是比较常用的 2 种支撑方式，需要对二者进行协调设置，通常会将下柱支撑设置在温度区的中间位置，确保车梁等构件在温度发生变化时能够实现自由伸缩[3]。
3.2 防腐设计
腐蚀作用会对钢结构造成严重危害，可能会导致钢结构出现表面锈蚀、构件截面缩小等不良现象，大大缩短了钢结构的使用寿命，还有可能引发重大安全事故，所以在设计过程中应加强对钢结构的防腐除锈设计。在进行工业厂房钢结构的设计工作中，应注重施工工艺、施工材料、厂房布局以及厂房选址等问题，并以此为基础来合理设计防锈处理措施。另外，还应在钢结构的表面涂一层较厚的防锈漆，以此来对外界环境的众多不利因素进行隔绝。对于暴露在外面的钢结构构件，应加大防锈漆的使用力度，也可以采取其他有力措施让钢结构能够处在比较好的环境中，防止钢构件因环境因素影响而发生腐蚀。
3.3 合理设置隅撑
在单层钢结构工业厂房的支撑结构设计过程中，针对柱内侧翼缘和梁下翼缘稳定性不好的问题，可以合理设置隅撑，隅撑可以有效避免此种问题的发生。钢架斜梁承受的压力不固定，使得钢结构厂房的稳定性无法得到保证，隅撑的应用也可以在最大限度地确保某稳定性要求。较大的风力影响容易导致下翼缘丧失平面外的支撑力，从而使得结构的稳定性丢失，这种情况下可以将支撑设计在下翼缘位置。如果遭受到比较大的压力时，右翼缘就容易发生屈曲，若不加以重视，还有可能出现钢架倒塌的情况，所以在钢结构设计过程中应加强对斜梁下翼缘支撑结构重要性的认识。
4.钢结构工程施工质量控制
4.1涂装的质量控制
钢构厂的涂料通常可分为，防火，耐腐蚀等几大类。作为涂料的主要材料，应首先确保其技术性能和品种符合规定，通过资质检查机构进行检测，并三证齐全，符合现行国家相关标准的规定。在涂刷防腐漆前，必须在钢结构表面进行除锈，达到清洁程度后，一般在4-6小时内首次涂刷，工作温度在5℃ ~38℃之间，相对湿度在≤85% 左右。雨天或部件的表面露面，不宜操作；每道漆膜漆刷后，应按所定时间间隔干燥固化，漆膜厚度须符合设计要求，无需求时一般涂4-5次；摩擦高强螺栓连接点的连接面，施工图中标明不涂层位置，均无涂刷处理。防火工艺涂装不防锈漆的钢表面除锈级别不低于st2级，打底料在无锈漆钢材表面应起不腐蚀作用；水泥防火涂料应采取必要维修（或遮阳），在天气干燥，光线照射的情况下使用。防火应安装完成后进行，必须在全钢的外露面上覆盖防火漆。
4.2 地脚螺栓预埋质量控制
地脚螺栓严格按照施工大样图的尺寸与形状进行加工与制作，做好地脚螺栓上端螺牙的保护工作。根据地脚螺栓的间距与尺寸制作钻孔木架，对基础短柱的轴线与标高进行复核无误后，根据地脚螺栓的位置采用钻孔木架辅助进行准确定位，采用铁丝固定后再将地脚螺栓焊接在基础钢筋上，焊接应牢固，地脚螺栓的顶标高应符合设计要求。地脚螺栓的尺寸、轴线位置、标高、数量及焊接情况等隐蔽工程经监理工程师验收合格即可进行基础混凝土浇筑。在混凝土浇筑过程中，安排专人负责看护地脚螺栓，一旦发现地脚螺栓出现偏位情况立即采取纠正措施进行处理，保证地脚螺栓的预埋质量。
结束语
工业厂房结构体系以及结构设计是否具有科学性和合理性，会对工业厂房的安全及稳定造成严重的影响，从而阻碍工业建设的健康稳定发展。在当前的工业厂房结构设计中，钢结构的应用较为普遍，但钢结构也存在着易腐蚀及耐热性较差的问题，所以在进行工业厂房钢结构设计工作时应针对性地加强这几个方面的设计工作，从而让工业厂房的安全性和稳定性得到保障
参考文献：
【1】孙文中.绿色工业建筑之钢结构单层工业厂房结构设计探讨[J].现代物业(中旬刊),2019,446(1):126-127.
【2】顾恒.冶金工业厂房结构的安装施工技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019,313(31):32-32.
【3】张经纬,王燕,臧晓光.装配式钢结构方钢管柱与梁连接节点研究进展[J].钢结构(中英文),2019,248(8):6-14.