鋼結構工業(yè)廠房設計改造優(yōu)化措施

來源：建筑設計 瀏覽：- 發(fā)布日期：2024-01-25 09:26:11

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，我國建筑行業(yè)也得到了長足的發(fā)展，特別是在鋼結構工業(yè)廠房建設的過程中，人們對鋼結構工業(yè)廠房的使用功能要求越來越高，如果鋼結構工業(yè)廠房設計不合理，會導致鋼結構工業(yè)廠房無法滿足人們的使用需求，從而影響到鋼結構工業(yè)廠房設計的質量。因此，在鋼結構工業(yè)廠房設計的過程中要認真分析、研究當前鋼結構工業(yè)廠房設計存在的問題，然后針對存在的問題提出優(yōu)化措施，以保證鋼結構工業(yè)廠房設計的合理性。

1、充分做好前期的各項準備工作

1）相關設計人員應充分了解廠房的基本情況，根據(jù)廠房的實際情況，制定出科學合理的設計改造方案。在設計改造方案之前，相關設計人員應先對廠房內(nèi)部的實際情況進行詳細調查，如廠房的結構類型、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)規(guī)模等，并通過對廠房內(nèi)部的設計圖紙、圖紙會審記錄等進行核對，確保所設計出的改造方案符合實際需求。

2）在設計改造方案時，應充分考慮廠房所處的地理位置和周邊環(huán)境條件。如是否靠近交通要道、工廠是否有環(huán)保要求等，從而確保改造方案的順利實施。在對廠房進行改造之前，相關設計人員應提前對廠房內(nèi)部的構件進行質量驗收與安全鑒定工作，并在此基礎上保證改造方案的科學性、合理性以及可行性。此外，還應將廠房內(nèi)部所有可能影響結構安全和構件承載能力的部位進行重點加固。

3）在對廠房進行設計改造時，應保證廠房內(nèi)部空間具備一定的寬度和高度，避免出現(xiàn)過大過小的情況。一般情況下，廠房內(nèi)部高度不應超過12m；寬度不宜小于6m，如果存在特殊情況無法滿足上述要求時，則應采取有效措施進行加固處理。

4）在設計改造方案時，相關設計人員應結合工程實際需求及相關規(guī)定標準對廠房內(nèi)各項建筑設備進行合理布局與科學設置。具體而言，一方面可以根據(jù)施工需要對廠房內(nèi)部的設備進行集中布置；另一方面還可將廠房內(nèi)的設備進行分散布置，以此提高施工效率和施工質量。

2、加強工業(yè)廠房的防火設計

在鋼結構工業(yè)廠房改造中，防火設計是整個工程設計的重要組成部分，同時也是整個工程質量的保障。鋼結構工業(yè)廠房防火設計的重點在于其防火材料的選擇與設計，具體來說，在進行鋼結構工業(yè)廠房防火設計時，應盡量選擇防火性能較高的材料作為工業(yè)廠房防火材料。另外，對于工業(yè)廠房內(nèi)部空間較大、耐火等級較高等特點而言，則可以考慮將其作為工業(yè)廠房建筑防火設計中重要部分進行加強，在進行鋼結構工業(yè)廠房改造時要盡量選擇耐火等級較高、不容易發(fā)生坍塌等問題的材料。

3、做好廠房的防腐蝕設計

鋼結構工業(yè)廠房的腐蝕主要是由于鋼結構表面在空氣中或者水中受到氧氣、水分和其他腐蝕性介質的作用所引起的，主要的腐蝕形式有：化學腐蝕、電化學腐蝕以及它們的混合腐蝕等。鋼結構廠房的防腐蝕設計應根據(jù)實際情況采用相應措施：

1）表面處理

對鋼結構表面進行處理時，要選擇合適的處理方法，如采用噴砂除銹、拋丸除銹等。具體的工藝方法為：將鋼結構表面用噴砂除銹處理到規(guī)范要求；對表面有氧化皮或油污要進行打磨處理；對于腐蝕嚴重且較厚的鋼板要進行打磨；對于較薄但有銹蝕現(xiàn)象的鋼板要進行噴砂除銹處理。

2）涂刷防護涂層

在鋼結構工業(yè)廠房的防腐蝕設計中，涂刷防護涂層是最為有效和直接的方法，在鋼結構工業(yè)廠房中一般采用環(huán)氧樹脂涂料，如在廠房內(nèi)表面涂刷環(huán)氧樹脂涂層，能夠有效提高鋼結構工業(yè)廠房的防腐蝕性能。具體來說，環(huán)氧樹脂涂料是一種通過化學鍵而形成三維網(wǎng)狀結構的涂料，其具備一定的柔性和韌性，并且在空氣中不會發(fā)生粉化現(xiàn)象。因此，在鋼結構工業(yè)廠房中涂刷環(huán)氧樹脂涂料時，可使其在施工過程中不會因為濕度過大而發(fā)生粉化現(xiàn)象。

3）環(huán)氧樹脂涂料還具有較強的耐水、耐溫性能，其所具備的良好韌性使得環(huán)氧樹脂涂料對各種外力具有較強的抵抗力。因此在鋼結構工業(yè)廠房設計時要盡可能選用環(huán)氧樹脂涂料進行涂裝，這樣才能有效保證鋼結構工業(yè)廠房處于安全、穩(wěn)定、可靠的工作環(huán)境。

4、優(yōu)化鋼結構支撐系統(tǒng)的設計

鋼結構支撐系統(tǒng)主要包括柱間支撐系統(tǒng)以及屋架支撐系統(tǒng)等幾個部分，其設計需要考慮到廠房的跨度、高度以及荷載情況等因素。在進行工業(yè)廠房設計時，應遵循“先地下后地上”的原則，并考慮到廠房跨度較大，為了保障鋼結構廠房的整體穩(wěn)定性，應在柱間支撐系統(tǒng)與柱之間設置剛性系桿。該剛性系桿能夠在一定程度上起到約束廠房空間變形的作用，同時也可以將鋼柱所承受的荷載進行分解，減輕鋼柱的受力情況。除此之外，還應在柱子四周設置柱腳支撐，并在柱子中間設置壓型鋼板，用以承受廠房在使用過程中產(chǎn)生的垂直荷載。另外，為了增強鋼結構廠房的剛度以及穩(wěn)定性，還應在屋架支撐系統(tǒng)與柱子之間設置壓型鋼板，以加強鋼屋架結構與柱子之間的連接強度，還應將屋面檁條布置到鋼屋架上，并將屋架與鋼結構屋面板之間進行連接。

5、加強鋼結構的抗震設計

根據(jù)抗震設防要求，按照《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010），在鋼結構工業(yè)廠房設計過程中，要采取合理的抗震措施，盡量提高廠房結構的抗震性能，同時要加強對廠房結構的延性設計。比如在進行鋼結構工業(yè)廠房改造的過程中，要根據(jù)廠房建筑功能的實際需求，選擇合適的抗震措施。總原則為“強柱弱梁”、 “強剪弱彎”、 “強節(jié)點弱構件”。除在設計過程中滿足計算要求外，通過設置鋼柱加勁肋，提高柱子的穩(wěn)定性；在鋼框架梁下方設置水平支撐，以保證鋼梁下翼緣不失穩(wěn)；在鋼框架梁與鋼柱位置設置鋼斜撐，提供梁抗剪能力，只有這樣才能提高鋼結構工業(yè)廠房的抗震性能。

6、鋼結構設計經(jīng)濟實用

鋼結構廠房的成本和企業(yè)經(jīng)濟利益息息相關，成本越高則企業(yè)的經(jīng)濟效益越低。設計過程中需要堅持實用原則。結構計算中應盡可能在保證安全性的前提下，節(jié)約鋼材的用量。設計人員需要以全局為重，不能為了某個小細節(jié)而犧牲整體功能。可以從如下方面入手：

1）保證荷載的準確性，不能過于加大荷載。

2）梁柱設計選擇合理的截面及型號。

3）鋼結構振動問題需按要求調整。

7、鋼結構質量通病及防治措施

1）首先從源頭把關，應該根據(jù)材料的性能及建筑物的實際情況，選取合適的材料。鋼材表面質量問題主要有結疤、表面裂紋及皮下氣泡等問題。長期使用過程中也存在疏松、夾渣、翻皮等問題。應首要對鋼材質量進行檢測。

2）鋼結構深化及制作過程中，應反復核查詳圖大樣，根據(jù)設計要求編制加工方案并組織施工技術交底。下料工序質量的好壞對制作有直接的影響，所以應加強質量監(jiān)控。

3）鋼結構連接節(jié)點中采用螺栓連接及焊接工藝。對于重要承重構件，如果處理不好參與應力影響，將會給結構安全造成嚴重的潛在危害。