鋼結構工業廠房設計改造優化措施

來源：建筑設計 瀏覽：- 發布日期：2024-01-25 09:26:11

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

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部的實際情況進行詳細調查，如廠房的結構類型、生產工藝、生產規模等，并通過對廠房內部的設計圖紙、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境條件。如是否靠近交通要道、工廠是否有環保要求等，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，應保證廠房內部空間具備一定的寬度和高度，避免出現過大過小的情況。一般情況下，廠房內部高度不應超過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定標準對廠房內各項建筑設備進行合理布局與科學設置。具體而言，一方面可以根據施工需要對廠房內部的設備進行集中布置；另一方面還可將廠房內的設備進行分散布置，以此提高施工效率和施工質量。

2、加強工業廠房的防火設計

在鋼結構工業廠房改造中，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廠房防火材料。另外，對于工業廠房內部空間較大、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，在進行鋼結構工業廠房改造時要盡量選擇耐火等級較高、不容易發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，在鋼結構工業廠房中一般采用環氧樹脂涂料，如在廠房內表面涂刷環氧樹脂涂層，能夠有效提高鋼結構工業廠房的防腐蝕性能。具體來說，環氧樹脂涂料是一種通過化學鍵而形成三維網狀結構的涂料，其具備一定的柔性和韌性，并且在空氣中不會發生粉化現象。因此，在鋼結構工業廠房中涂刷環氧樹脂涂料時，可使其在施工過程中不會因為濕度過大而發生粉化現象。

3）環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。因此在鋼結構工業廠房設計時要盡可能選用環氧樹脂涂料進行涂裝，這樣才能有效保證鋼結構工業廠房處于安全、穩定、可靠的工作環境。

4、優化鋼結構支撐系統的設計

鋼結構支撐系統主要包括柱間支撐系統以及屋架支撐系統等幾個部分，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定性，應在柱間支撐系統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生的垂直荷載。另外，為了增強鋼結構廠房的剛度以及穩定性，還應在屋架支撐系統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

根據抗震設防要求，按照《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010），在鋼結構工業廠房設計過程中，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廠房改造的過程中，要根據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；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廠房的抗震性能。

6、鋼結構設計經濟實用

鋼結構廠房的成本和企業經濟利益息息相關，成本越高則企業的經濟效益越低。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，所以應加強質量監控。

3）鋼結構連接節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。