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［摘要］對于鋼結構工業廠房建筑而言，整體設計與施工全程都是這一工程建設的重要環節。而由于鋼結構自身突出的特點及優勢，在當前工業廠房建設中得到了普遍使用，對于提升工業廠房質量和使用壽命而言具有積極意義。然而在一些突出問題如防火、抗震等方面，都需要相關人員進行精準把握，從而提升鋼結構工業廠房的整體建設質量。本文就鋼結構工業廠房的建筑設計與施工要點進行了簡要分析。

［關鍵詞］鋼結構；工業廠房；建筑設計

近年來，由于我國工業經濟的快速進步，帶動了各領域事業的蓬勃發展，在這一時代背景下，工業廠房建設項目已經成為當代工程建設中最重要的組成部分之一。而當前，由于人們各方面需求的不斷增加，對于廠房的質量提出了更高要求，這就使得施工單位要從設計和施工兩方面著手，不斷強化各項工作，為提升工業廠房的質量作出積極貢獻。

1鋼結構工業廠房建筑特性及設計要點分析

1.1鋼結構廠房設計特性分析

鋼結構廠房之所以在現代工業廠房中被普遍運用，主要是由于其具有突出的特征和優勢，這體現在以下幾點。一是便捷性，鋼結構與其他相關結構比較而言，具有更突出的便捷性特點，基于這一特點，在施工建設過程中，施工人員可以有效簡化廠房整體架構，從而使廠房設計變得更加簡單，這對于提升施工效率具有積極意義。二是經濟適用性，由于鋼結構穩定牢固的特點，在對鋼結構進行拼裝施工過程中，可以有效節約大量的其他施工材料，而由于鋼結構產品工業化程度相比其他材料更高，因此施工方可以借助機械化程度相對較高的專業生產線，生產這類施工材料，這從一定程度上降低了施工材料的消耗，節約了企業成本，具有較強的經濟性。三是環保性，由于鋼結構穩固牢靠的特點，導致金屬網架會留存一些較大的閑置空間，這對于各類管道分布十分有利，施工人員可以依靠這些剩余空間開展其他工程施工，這對于建筑成本的降低而言極為有利。同時，由于鋼結構自身特性在初次使用之后還可以由其他部門進行回收利用，而由于鋼結構的施工過程中不會產生較大噪聲與粉塵污染，對于生態環境保護具有特殊意義，結合循環使用也使鋼結構工業廠房的環保性進一步提升。四是空間利用率高，由于鋼結構廠房是通過對鋼材的有效拼裝和搭接實現建設目的，因此在這一施工過程中，廠房結構對空間的占用相對較小，這也使得鋼結構廠房的設計工作具有靈活多變的特性，設計人員可以依據工業廠房建筑的現實需求，開展多樣化、豐富化構建，在確保結構整體穩定可靠的基礎上，廠房使用后期對于閑置空間的利用率將得到充分提升。

1.2鋼結構工業廠房建筑設計要點

1.2.1防火設計。就鋼結構廠房自身而言，雖然鋼結構自身不具備易燃性，然而由于鋼結構導熱性較強，在溫度升高時，穩定性容易受到較大影響，因此鋼結構廠房在防火能力方面并不比混凝土結構要強。基于這一原因，在實際的廠房設計過程中，相關設計人員要將防火性能作為重點設計環節，利用鋼結構隔熱設計，使廠房的整體防火性能進一步提升，從而達到保障后期廠房使用安全的建設目的。在具體工作實際中，設計人員可以從廠房實際使用情況入手，調查清楚容易引發廠房火災的類型之后，進一步確定工業廠房設計的防火等級，以相關防火要求及規范制度為依據，科學合理地開展防火設計，選擇最適合鋼結構的防火材料，使廠房在應對火災事故時的能力得到穩步提升。另一方面，相關人員在設計過程中，可以選擇適合鋼材防火的防火涂料進行涂抹，達到全覆蓋的效果，從而進一步提升鋼結構廠房的耐火性能。與此同時，設計人員應當在廠房設計階段就做好火災預防工作，科學設計安全出口、疏散樓梯等，這將為火災發生時最大程度降低損失奠定堅實基礎。1.2.2防腐設計。基于鋼結構自身的特性，其在自然的環境下極容易出現氧化現象，從而導致的腐蝕情況相對嚴重，而由于大部分廠房往往環境相對潮濕，在這種狀態下，鋼結構腐蝕問題將會進一步加劇。由于鋼架構承擔了廠房的整體承重，一旦鋼材受到腐蝕，其構件截面將會大幅縮小，受力部分將會變得更為集中，這不僅會大大縮短鋼結構整體使用壽命，也將深刻影響到廠房安全。為了盡量避免這種情況發生，在鋼結構廠房設計初期，設計人員就應當將防腐蝕設計作為重要的設計環節，充分結合廠房使用環境，設計出具有針對性的鋼架構防腐蝕方案，不斷提升鋼結構的防止腐蝕性能。從具體來看，大部分廠房會利用防腐蝕涂料進行全覆蓋涂抹，一方面防止鋼材生銹，另一方面將鋼結構與腐蝕因子進行隔離，從而取得良好的防腐蝕效果。與此同時，設計人員應當深入考量不同結構部位對防腐蝕性能的具體要求，有區別地進行防腐蝕涂料的覆蓋涂抹，進一步提升鋼結構廠房的防腐蝕性能。1.2.3抗震設計。抗震設計是大部分工程建設設計過程中必須要重視的環節，而對于鋼結構廠房而言，由于鋼結構自身特性，導致這類廠房自身抗震性能要高于其他工程建筑。而對于一些地震多發的地區，設計人員應當進一步提升鋼結構的抗震性能，通過優化設計，不斷提升廠房在應對地震等災害時的能力，保障廠房的整體安全。在具體設計工作中，設計人員應當采用均勻對稱的設計方案，對鋼架構進行整體設計，使鋼架構傳力進一步明確，最大程度減少地震時震動對鋼架構的破壞。而另一方面，設計人員應當統籌規劃屋架、面板、柱子等連接方式，用科學合理的連接方式，防止重要節點在地震時被破壞，設計人員要針對高寬比適當調整設計內容，用科學的減震方案，使廠房的抗震性能和整體穩固性進一步提高。1.2.4荷載設計。荷載設計同樣是鋼結構廠房設計中最重要的設計環節，這一設計對于廠房整體使用體驗的提升具有積極作用，而對于實際的設計環節，設計人員應當深入分析研究荷載取值的正確性，確保鋼結構整體設計效果符合要求。在現實工作中，設計人員可以利用結構設計軟件，將在不同軟件中取得的荷載計算結果進行比對分析，并結合廠房具體地區的實際情況，選擇適當的荷載取值，并在積極實驗的基礎上，確保荷載最大值可以滿足廠房開展各類現實活動的需要，以此來不斷提升廠房整體結構的穩定性，為后期使用安全奠定堅實基礎。1.2.5工藝協調。設計人員應當深刻認識到，工業廠房的建筑設計要具有明確的實用導向，讓廠房能夠在投入使用之后，為現實的生產和各類活動服務。因此，在廠房設計初期，要以滿足廠房實際需求入手，選取具體工藝。在當前大部分鋼結構廠房設計過程中，往往會出現結構設計與工藝不協調的突出問題，而為了避免這一狀況發生，設計人員要有機結合鋼結構設計與工藝設計量，促進鋼結構廠房與生產模塊相協調。具體來看，設計人員要合理分布鋼支架結構，使墻體高度達到具體的指標，與此同時，由于鋼結構構成復雜，網架將會起到降低建筑荷載的作用，這就要求設計人員要牢牢依靠現實需求，進一步明確廠房建筑的整體結構，在進行結構選型過程時，要緊緊圍繞支撐結構，選擇最佳材料，確保材料種類與相關標準相符合，在應對一些特殊情況時，設計人員也可以選擇實心鋼材、無縫鋼管等材料，進一步提升鋼結構的穩定性。

2鋼結構廠房建筑施工要點

2.1鋼結構工業廠房施工特點

鋼結構工業廠房的具體施工具備明顯區別于其他工程建筑的特點，這主要體現在以下幾個方面，一是簡化了施工環節，施工人員可以靈活操作。由于傳統建筑施工需要普遍使用鋼筋混凝土，廠房主體建設難度大且過程復雜，從總體來看，周期性長、內容繁雜是相對突出的特點，這對于施工效率的制約十分嚴重，施工方往往需要做嚴格的質量控制才可以達到較好建設效果。而由于鋼結構廠房摒棄了傳統建設方法，開展了大幅優化，提升了具體構建的生產效率，提高了施工速度，施工人員對構件的安裝只需按照相關說明開展工作，工作相對簡單，且具有較大的靈活性。二是建筑性能全面優化，由于鋼結構工業廠房利用了先進的鋼材，重新優化了整體架構，這對于工業廠房的整體性能提升十分顯著，施工人員在開展建筑工作時，可以大量應用質量較輕、承載力更強的施工材料，使得鋼結構工業廠房的自身重量大幅降低。這種施工材料在可靠性和安全性上要遠遠超越傳統建筑，也可以有效解決地基承載能力和土質疏松的情況。而另一方面，由于鋼結構材料體積相對較小，可以通過靈活運用，根據需求建造各種類型的鋼架結構，這將大幅減少廠房架構對空間的占用，也將很好地達到節省開支的作用，對于提升企業經濟效益具有顯著作用，施工單位也就能夠投入更多人力物力到其他關鍵建設部位。

2.2鋼結構工業廠房施工過程中的問題分析

基于鋼結構工業廠房用材方面的特殊性，在施工過程中往往會產生一些區別于傳統建筑的施工問題，這主要體現在以下幾個方面。一是變形問題，由于施工人員在運輸過程中沒有嚴格按照相關規范開展工作，會導致鋼材變形和扭曲的狀況，這為構件安裝形成了較大影響。同時，工作人員焊接技術不成熟，一些操作不當也會造成焊接變形。同時在構件運轉時，施工人員沒有合理設置支點位置，鋼材在運輸過程中容易發生互相碰撞，變形情況相對普遍。為解決以上情況，施工單位應當逐項入手，首先規范施工人員的個人操作行為，使其精準掌握焊接控制點，使焊接質量符合施工標準。同時，要采用各類防變形措施，根據鋼材需求指派專門人員監督鋼材運輸情況，做好各項保護措施，防止鋼材出現變形。而對于已經出現的鋼材變形情況，施工人員應當及時予以矯正處理。二是在鋼結構安裝的過程中，由于施工人員操作不當容易引發各類問題。從現實工作來看，施工人員往往由于工作不細致，導致鋼材底角出空隙標高與相關標準嚴重不符；而另一方面，施工人員對于具體測量值和測量基礎面的測量不符合相關要求，對鋼墊板處沒有進行墊平處理，極易導致整體穩固性出現問題。與此同時，由于鋼結構支柱垂直偏差過大也容易導致吊裝效果與施工要求不相符。為解決以上問題，施工單位有必要嚴格控制基礎標高，及時填補空隙，而對于測量值存在的問題，應當進行二次灌漿，以排除各類問題，為廠房的整體穩固性奠定堅實基礎。

2.3鋼結構工業廠房施工要點分析

2.3.1測量施工要點。做好鋼結構工業廠房的測量施工是為整體工程建設奠定基礎的環節，因此施工單位應當重視測量施工環節，利用各類測量施工技術，確保測量的精準性，為建設穩固可靠的鋼結構廠房作出積極貢獻。施工人員首先要做好水準基點的設置工作，以操作規范為依據，指派具有豐富工程建設經驗的人員帶領開展水準基點設置工作，確保選擇合理，能夠實現對工程建設的有效控制。施工人員要注意水準點的保護工作，利用水泥砂漿澆筑水準點，為更好開展后續工作奠定基礎。而另一方面，施工人員應當將軸線控制作為推動廠房整體穩固結構的重要環節，確保軸線控制為工程整體建設服務。施工人員應當深入學習內控法，利用這一方法，實現對平面軸線的有效控制，確保其位置符合工程實際需求。2.3.2地腳螺栓埋設施工要點。在這一施工階段，施工人員首先要明螺栓的精度，進行精準測量，以此為基礎，再進行埋設工作。施工人員要嚴格按照既定計劃和相關施工標準，做好地腳螺栓埋設的各項工作。從施工經驗來看，地腳螺栓的埋設要確保軸線為2mm，標高為5mm。施工人員在完成地腳螺栓安裝過程之后，應當將標高抄測于鋼管架之上，從而使標高數據能夠在日后正常工作中起到應有的效果。與此同時，施工人員要確保軸線投測在樁基礎面上，從而形成樁基礎面與軸線的完全閉合狀態，這樣就能不斷提高地腳螺栓安裝的精確度，為廠房建設的穩定性作出積極貢獻。2.3.3鋼柱吊裝施工要點。鋼柱吊裝施工是廠房建設中十分重要的施工環節之一，施工單位有必要明確鋼柱吊裝施工的各個施工要點，使施工人員在施工過程中不斷細化操作，確保這一施工環節能夠順利完成。在起重機吊裝過程中，施工人員要保證吊裝起動機的性能，確保吊裝尺寸及重量能夠連鋼材跨中開行或跨邊開行，而在起重過程中，當起重半徑為L/2時，施工人員可以利用跨中開行，利用起重機將兩根柱子平行吊起，從而達到提升吊裝效果的作用。在吊裝工作完成之后，施工人員應當在停機點安裝4根柱子，從而達到對吊裝固定和支撐的工程作用。而對于起重過程中起重半徑低于2/L的情況，施工人員可以利用跨邊開行，在每次起重工作完成之后，施工人員就安裝一根柱子，依次循環往復，直到4根柱子都安裝完成。另一方面，在安裝過程中，施工人員應保證每根柱子之間的對稱性，以此來確保吊裝工作的穩定性，在鋼柱吊裝的過程中，施工人員要重點關注鋼柱軸線，進行充分調整，以確保軸線位置符合相關標準。施工人員可以利用專用角尺，對軸線開展細致的檢查工作，對于發現與相關要求不符合的軸線，施工人員要及時開展重新調整和安置工作。在調整過程中，要做好分工，一人移動鋼柱，另一人在一旁輔助穩定，同時指派專門人員進行檢測工作，以達到確保誤差在3mm之內的工作效果。2.3.4鋼梁安裝施工要點。對于鋼梁的安裝施工而言，施工人員要細致考察廠房整體跨度，在分析計算過后，達到鋼梁安裝與廠房跨度相匹配的工作效果。對于施工人員而言，吊車的單機旋轉和單機滑行功能可以很大程度幫助完成鋼梁的安置工作。這也將為廠房鋼架結構的穩定性能提升奠定堅實基礎，使移位現象不再發生。與此同時，施工人員要重點關注鋼梁生命線的設置工作，實現鋼材拼接效果符合工程預期的目標，以此規避各類施工不安全現象。

3結語

做好鋼結構廠房建設需要施工單位從設計和施工兩個環節入手，不斷分析設計與施工的要點，通過宏觀設計和集中排查，逐漸解決鋼結構廠房在設計和施工環節的各類問題，為確保鋼結構廠房的整體安全穩定，為提升施工單位經濟效益作出積極貢獻。

參考文獻

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作者:呼延宇 單位:中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司