钢结构厂房设计中的特点及优化措施

精品文档-下载后可编辑钢结构厂房设计中的特点及优化措施[摘要]钢材与其它建材相比，具有强度高、质量轻、塑性韧性好、工业装配化程度高、造价低、综合效益高等优点，越来越多地成为厂房设计的最佳建材。要想合理利用厂房的空间、最大限度节省建筑材料、完善钢结构厂房的使用性、安全性及耐久性，必须不断优化钢结构厂房设计方案。本文就钢结构厂房结构中的问题进行分析，提出优化措施，以期进一步提升厂房设计的合理性及科学性。

[Abstracts]Comparingwithotherbuildingmaterials，steelhasadvantagesofhighstrength，lightweight，goodtenacity，highindustrializesproductmanufacture，lowcostandhighefficiency，whichhasbecomethebestmaterialofbuildingdesigning.Itisnecessarytooptimizedesigncaseofsteelstructurebuildingconstantlyifitneedstoutilizethespaceofbuilding，maximizematerialreduction，improvetheusabilityofbuilding，safetyanddurability.Thisarticleanalysesthestructuredissuesofsteelstructuralbuilding，holdsoptimumproposalsinordertoachievefurtherimprovementsofreasonabilityandscienceinbuildingdesigning.

[关键词]：钢结构厂房设计优化措施

[KeyWords]：steelstructuresbuildingdesignoptimizemeasures

§一、前言

随着国家经济的迅猛发展，钢结构在建筑领域起到了举足轻重的作用，钢结构技术作为建筑行业中的一项新型绿色环保技术，其应用前景十分广阔，并且已经逐渐渗透到了大型工业厂房以及公共技术领域。从总体上来看，钢结构工业厂房构件截面小、建筑空间利用率高、美观大方、自重较轻、建筑总造价低廉、抗震性能优越。钢结构已经实现了批量生产，施工工艺简单，可直接焊接组装，在安装拆卸过程中较为简单。同时基础所承受的荷载相对较小。此外，钢结构厂房的施工周期较短，对环境的破坏相对较小，废物回收率与再循环利用率均高，有效避免了材料浪费，满足了现代能源节能要求，符合绿色建筑标准要求。本文主要结合钢结构厂房的特点，以及钢结构设计的独特性，其在厂房结构设计中的应用会容易产生一些其它材料所不具备的问题，有针对性的及时采取有效策略加以控制，提出合理的优化措施。

§二、钢结构厂房特点

钢结构厂房的特点主要体现在以下几方面：

（1）就钢结构跨度而言，钢结构厂房跨度相对较大，厂房的柱子通常比较高。众所周知由于钢结构厂房属于重工业行业中的关键组成部分，因而所生产的产品在体积与重量上都较大。钢结构厂房的厂房跨度与吊车轨顶标高等诸多方面的指标均较大。

（2）钢结构厂房的纵向柱距一般都比较大。作为电厂工业厂房，就必须按照电厂相关行业具体特点以及要求来进行设计，在钢结构厂房的设计过程中，充分发挥厂房纵横向柱间空间的利用率，完善钢结构厂房工艺设备布局。

（3）钢结构厂房吊车起重量大，使用频率相对较高。在钢结构厂房设计过程中，通常考虑三种设置方式，即轻级工作制吊车、中级工作制吊车和重级工作制吊车。

（4）钢结构厂房承重构件截面都比较大，一般需根据结构荷载大小，结合钢结构工程实际特点，除要满足钢结构结构设计强度要求外，还必须满足结构刚度及稳定性要求。结合钢结构工程实际特点，为了能够承受大吨位荷载，就必须通过优化结构措施、合理布置，提高厂房刚度，采用桁架及格构式构件，达到提高结构荷载承受能力的需求。

§三、钢结构厂房设计要点及优化措施

3.1.钢结构厂房设计要点

钢结构厂房设计要根据工艺要求通常采用框排架结构或框架结构，厂房的布置需要满足以下几点要求：

（1）对于柱网的布置，应当对称均匀布置，这样可以提高钢结构厂房的质量与刚度，降低厂房空间扭转。

（2）防止出现应力集中、变形凹角、突变收缩和竖向外挑等现象，降低刚度突变发生率。

就钢结构厂房稳定性来讲，最为关键的内容是轴力与弯矩耦合效应，其次是整体稳定与局部稳定之间的相互关系。现阶段，钢结构厂房设计中，安全系数不能准确反映整体与局部之间的关系。结构参数不确定，结构响应差异显著，随机参数结构极值处于失稳状态。因此，要不断优化钢结构厂房设计，提高其安全性以及使用性。

3.2.优化钢结构厂房温度伸缩缝

一般情况下，温度是影响钢结构厂房使用性能的重要因素之一，在其变形中发挥着重要的作用。温度会引起钢结构厂房发生形变，使结构产生温度应力，而温度应力的变化直接关系着结构柱子的刚度与吊车轨顶的标高。厂房的大小则主要由柱的刚度，吊车轨顶高度决定，当厂房面积足够大，且温度应力也足够大，钢结构厂房就会发生大的变形，产生危险，为了避免此类危险发生，必须将温度应力控制在合理的范围内，并且要在结构纵横两方向设置温度缝。选择哪一种设置则根据厂房设计情况而定。温度缝的设置把厂房分为若干个温度区段，钢结