摘要:隨著國民經濟的迅速發展、工藝技術的進步,過去那種單一功能,單一建筑形式已經不適應生產方式,聯合車間、靈活車間、工業大廈等多功能廠房應運而生。另外,由于建設用地緊張以及工藝流程需要,越來越多地多層廠房甚至高層廠房出現。鋼結構工業廠房在我國應用的時間并不長,其具體的設計及施工技巧都還在探索階段。雖然鋼結構工業廠房有很多優點,但作為一種材料,它也有很多缺點,例如防火性能差、易銹蝕等,在設計與施工的過程中一定要考慮到這些因素并采取適當的措施加以有效的預防。
　　
　　關鍵詞:鋼結構，工業廠房，設計施工
　　
　　鋼結構工業廠房因其施工速度快、自重輕、抗震性能好、環保等特點在建筑工程中已被廣泛認可,在工業廠房設計中逐漸代替了笨重的鋼筋混凝土結構而得到了普遍應用。本文就鋼結構工業廠房工程中鋼結構的特點、制作、設計要點、施工測量、安裝方案和技術措施作了較為詳細的介紹,并對鋼結構的制作工藝、施工要點作了重點闡述。
　　
　　1.鋼結構工業廠房的優越性
　　
　　鋼結構工業廠房的主要優點：1.在現場施工、安裝速度快，由于鋼結構構件可以工廠化批量生產，采用設備下料、焊接、開孔，并作表面處理，可極大的方便現場拼裝施工，大大縮短施工周期；2.鋼結構相對于混凝土結構可減輕建筑物結構約30%的自重，在地基承載力低和地震設防烈度較高的地方，其綜合經濟優于鋼筋混凝土結構體系；3.鋼結構體系屬于環保型綠色建筑體系，鋼材本身是一種高強度高效能的材料，具有很高的再循環價值，并且不需要制模施工。
　　
　　2.鋼結構構件主要制作工藝
　　
　　鋼柱制作工藝流程為:放樣→下料→電腦編程→拼板→CNC切割→組立→埋弧焊接→鉆孔→組裝→矯正成型→鉚工零配件下料→制作組裝→焊接和焊接檢驗→防銹處理、涂裝、編號→構件驗收出廠。
　　
　　3.工業廠房結構設計要點
　　
　　多層廠房因為工藝布置的要求,一般都需要大空間,結構通常采用框架結構,在層數較多、工藝條件許可的情況下也可以采用框剪結構。結構布置的原則是:盡量使柱網對稱均勻布置,使房屋的剛度中心與質量中心相近,以減小房屋的空間扭轉作用,結構體系要求簡捷、規則、傳力明確。避免出現應力集中和變形突變的凹角和收縮,以及豎向變化過多的外挑和內收,力求沿豎向的剛度不突變或少突變。
　　
　　3.1地震區的廠房宜少設或不設防震縫。地震區房屋的伸縮縫是合一的,當房屋較長時,宜采取下列一些構造措施和施工措施以少設伸縮縫及防震縫;施工中,每隔40m設置一道800mm一個1400mm寬的后澆帶,后澆帶的位置設在結構受力影響最小的區段;在溫度影響較大的頂層、底層、山墻和內縱墻端開間的墻體等部位,適當提高配筋率;加厚屋面隔熱保溫層或設置架空層形成通風屋面。
　　
　　3.2合理布置電梯間的位置。多層廠房由于設備、貨物很重,豎向運輸的需要,均要設置電梯。鋼筋混凝土電梯井筒剛度很大,應充分考慮電梯井筒對建筑物的偏心影響,在結構布置上盡量避免電梯井筒布置在建筑物的角部和端部。
　　
　　3.3控制橫向框架與縱向框架的周期。由于多層廠房跨度方向尺寸較大,柱子少;而柱距方向尺寸較小,柱子多。一般都是橫向控制,使縱橫向的抗震能力大致相同,不僅有利于抗震,也使設計更為經濟合理。
　　
　　4.結構設計中應注意的問題
　　
　　4.1結構設計與工藝設計的協調。廠房都是為生產服務的,廠房設計中結構專業作為配套專業首先應滿足工藝要求,結構設計也只能服從于工藝條件。而工藝設計人員在工藝布置時,經常與結構設計發生矛盾,要開洞的地方是框架梁,設備本來可以沿梁布置卻布置在了跨中等。所提荷載也經常偏大,有時甚至把設備的荷載作為均布荷載提出。尤其在方案設計階段,結構設計人員應多與工藝協調,盡量了解工藝布置,使設計和施工都減少了許多不必要的麻煩。
　　
　　4.2結構計算。計算機軟硬件的迅速發展,解決了復雜的結構計算問題,使結構工程師們從繁重的瑣碎的計算工作中解脫出來。他們可以把大量的精力放在結構方案的選擇比較上,合理的確定結構方案及結構布置,從而提高設計水平及質量,降低工程成本。
　　
　　4.2.1樓面等效荷載的計算
　　
　　工業建筑與一般多高層民用建筑結構形式、樓面活荷載等有許多不同之處,工業建筑樓面活荷載一般大于多高層民用建筑。有的中小型機床上樓層、柱上、梁上還有吊車荷載,它的跨度柱網一般比民用建筑大,層高相對較高,最大特點是整個平面幾乎沒有內隔墻。工業建筑一般采用現澆鋼筋掘凝土板梁柱結構,板厚比一般民用建筑厚,樓板的平面剛度可視為無窮大,電梯貨梯間,如不用剪力墻:整個剛度重心移向剪力墻,而電梯或貨梯一般設在端頭,結構剛度布局就不合理,所以電梯貨梯間就使用框架填充墻結構。
　　
　　4.2.2節點核心區的抗剪驗算
　　
　　框架節點的設計應遵循“強柱弱梁更強節點”的原則,一二級抗震等級的節點還應進行受剪承載力計算。由于多層廠房的梁柱中心線往往不能重合,加之柱的截面比較大,節點偏心也比較大,對柱節點核心區的構造和受力都有較大的不利影響。因此,大跨度、大空間、大荷載的多層廠房的節點核心區的抗剪驗算顯得更為重要。
　　
　　4.2.3與電梯井筒相連框架的考慮
　　
　　過去電梯井設計按純框架計算,電梯井壁按構造配筋,偏低不安全；框架部分應按壁式框架計算出的數值進行配筋,電梯井壁則應按剪力墻配筋。
　　
　　5.在鋼結構進行吊裝的過程中的注意事項
　　
　　首先,把柱腳的底板的十字線彈出,地腳螺栓的中心線彈出,柱腳剪力孔清理干凈,待鋼柱就位后,調整標高,把螺母緊固;其次,吊裝完一個區域的鋼柱后,吊裝連系桿,這樣保證鋼柱整體穩定性,使吊裝鋼梁時鋼柱不容易變形;最后,吊裝鋼梁,兩對鋼梁空中對接,并把高強螺栓初擰,第一根鋼梁用四道纜風繩拉緊,防止鋼梁向一邊傾斜。
　　6.吊車梁系統的安裝難點解析

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