多层钢结构工业厂房结构设计探讨

李宏

摘要：纵观我国工业厂房的建设，多层钢结构工业厂房已经成为当下一种新型的建筑类型。多层钢结构以它自己独特的优点，深受广大用户的喜欢。相应地，对于它的设计，设计人员需要采取相应的对策来为多层钢的稳定性、可靠性、安全性提供相应的支撑，进而为厂房整体的使用性能以及安全性能奠定坚实的基础。基于此，本文从实际状况出发，对多层钢结构工业厂房的相关结构设计进行了相应的探讨。

关键词：多层钢结构；工业厂房；结构设计

1多层钢结构工业厂房的特点

钢结构具有良好的承受力，强度高，安全性极好，稳定性强，同时由于工业厂房工作环境较为复杂，需要经受住多種不良环境的考验，因此，钢结构的这些特点使得钢结构在工业厂房设计中深受欢迎。目前，多层钢结构工业厂房的设计在我国厂房工业建设中得到了快速发展，成为一种最广泛采用的建筑设计类型。在进行多层钢结构工业厂房设计时，需要重视钢结构的焊接特性、支撑体系以及节点构造等方面，充分利用好钢结构的特性，只有这样，才可以设计出合理的多层钢结构工业厂房，保证工业厂房正常投入使用。（1）重量较轻。工业厂房设计时，多采用轻钢设计，这种材料性能与其他钢材料相似，但是重量较轻，可以有效的减少多层钢结构的设计重量。同时，在进行施工设计时，多层钢结构工业厂房采用轻型的围护设计方案，在安装时，采用的围护材料，以夹芯金属板为主，安装施工操作简便，有效的缩短施工周期，提高施工质量效率。（2）钢结构施工周期短。多层钢结构工业厂房其韧性高，强度大，而且其标准件比较多，特别适合生产线作业。同时，在多层钢结构工业厂房中，由于多层的特性，具有广阔的厂房空间。

2多层钢结构工业厂房结构设计要点

（1）简化结构体系。设计人员一定要注意简化结构体系，因为对于多层钢结构厂房来说，钢结构体系不仅关乎工业厂房的整体框架的作用，还影响着厂房的整体性能和可靠性。这就要求设计人员在进行设计时必须考虑到厂房的用途、厂房层高以及厂房所处的环境以及工作环境等。并且还要求设计人员必须熟悉设计钢结构厂房的理论知识，从而确保钢结构体系的简化和施工的顺利进行。（2）多层钢结构厂房的横向与纵向设计。设计时还需要注意的一点就是要考虑厂房的横向和纵向两个方面，不能忽视其中任何一处。从横向来说，就是充分考虑钢结构具有的多种用途的特点，以便能充分发挥它的作用。

3多层钢结构工业厂房结构设计理念

对于多层钢工业厂房的设计，它和传统钢结构建筑设计是有所区别的。它所呈现的是结构设计和建筑设计同时完成。这主要是因为多层钢结构工业厂房具有先进的设计软件以及特殊的材料，使相应的设计程序可以实现建筑结构的一体化。传统钢结构主要是遵循这样的设计理念—“先建筑后结构”。多层钢结构工业厂房设计理念主要包含了整体化设计理念和截面优化设计。（1）整体化设计理念方面。第一，关于维护系统和主体结构设计方面的整体化。当下，我国主要采用的方法是把它们分开进行设计。但对于维护系统和主体结构设计方面，最好的办法是统一对它们进行设计。第二，建筑结构设计整体化方面。主要是要改变传统“先建筑后结构”的设计理念，坚持把建筑设计和结构设计一起完成。（2）多层钢结构工业厂房的截面优化设计理念方面。首先，多层钢厂房所采用的角钢规格的种类最好不要超过五种。主要是为了方便相关材料方面的准备。如果角钢种类规格相近的时候，为了减少规格的数量，需要尽可能进行统一使用。其次，对于那些需要使用c级螺栓和相应支撑杆件连接的屋架杆件角钢的边长，c级螺栓需要是最大直径。

4多层钢结构工业厂房的设计思路

在设计多层钢结构工业厂房时，设计人员必须综合考虑，既要关注到多层钢结构工业厂房的整体，也要考虑到这一个大整体中的一些重点部位，以便优化设计方案。一般来说，设计人员在关注完整体设计之后，就需要对细节部分进行反复的探讨和详细、科学的分析，比如支撑体系，节点构造，楼盖构造以及工业厂房的称重载荷、稳定性与安全性等。

4.1支撑节点

在设计时，需要充分考虑结构的支撑特性，做好安全防护工作，提高承载力。同时，注重节点构造问题，充分考虑柱-柱、梁-梁以及梁-柱等关键位置，通过加强水平支撑体系，弥补钢结构的侧向结构无法抵抗水平方面的荷载，避免发生位移。

4.2楼盖构造设计思路

在整个多层钢结构工业厂房构造中，楼盖将承受纵向的载荷。这样的特性要求楼盖构造必须具有良好的强度以及承载能力。所以，在设计楼盖构造时，设计人员可以考虑多使用预制板叠合层组合、压型钢板组合等两种方式，因为这两种方式可以使用较少的钢结构材料而达到较好的效果。因此就可以既保障其性能，又能节约资源。

4.3多层钢结构的承受荷载力

在进行多层钢结构厂房设计时，需要重视厂房自身的用途，通过厂房的用途特性计算其所能够需要承受的荷载值，通过计算，确定多层钢结构设计是否合理。同时，在进行多层钢结构设计时，需要重视结构构件的稳定性能，考虑其在不同环境下稳定性的变化情况，在进行承受荷载力计算时，充分利用信息技术，借助软件程序设计，对荷载力进行计算，确保多层钢结构设计符合设计用途。

4.4钢结构厂房焊接工艺

在钢结构厂房设计时，需要对轻钢进行安装施工操作，这样就离不开焊接设计，因此，如何做好焊接工艺设计，是确保多层钢结构厂房设计达标的重要参数。

4.5多层钢结构工业厂房的抗震性

在进行钢结构工业厂房设计时，需要重视钢结构的抗震性能，提高钢结构的抗震性，这主要是通过加强钢结构部件的支撑性，提高其钢结构的承受能力。

5结束语

综上所述，随着我国经济的不断发展，特别是工业的快速发展，工业对建筑的需求与日俱增，而为了满足工业发展所需，需要做好钢结构事业的发展。充分利用钢结构的重量轻、抗拉强度高以及安全性能高等特点，广泛的应用到多层钢结构工业厂房设计中。在进行多层钢结构工业厂房设计方面，需要充分重视钢结构的一些性能，只有充分的对钢结构工业厂房设计特点进行充分掌握，才可以更好的促进钢结构工业厂房的发展，促进我国工业经济的健康发展。

参考文献：

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[2]多层钢结构工业厂房结构设计分析[J].常有.江西建材.2017（05）.

[3]多层钢结构工业厂房设计初探[J].戴国义，胡翰.才智.2012（20）.

[4]多层工业厂房结构设计常见问题[J].张玮敏，刘虎堂，孔利萍，周莉.中小企业管理与科技（上旬刊）.2012（06）.

（作者单位：张家口市塞洋建筑设计有限公司）