廠房建筑鋼結構設計分析

來源：建筑設計 瀏覽：- 發(fā)布日期：2024-05-23 08:41:11

鋼結構是廠房建設中的常用結構，關系著廠房的質量與安全。在廠房結構設計工作中，設計人員要綜合考量防火（抗火）性能、抗震能力、防潮防腐效果等方面，全面提升廠房鋼結構的質量，保證廠房的穩(wěn)固與安全。

1、防火（抗火）設計

當前，在廠房設計工作中，設計人員需要重視多個方面的問題，尤其是廠房對防火和抗火能力的實際需求。在廠房中，生產工藝類別、設備運行的溫度、存儲物品危險類別等對廠房的防火能力提出了不同需求：部分廠房被定為甲類車間、甲類倉庫，這些廠房必須具備高防火性能；還有部分廠房是用于冶金類生產的，廠房內常常存在熔爐、窯爐、液體金屬塑型設備等，廠房內部溫度極高，這類廠房也具有較高的防火性能要求。長期處于高溫環(huán)境下，鋼結構可能出現微變形并產生二次應力，從而降低鋼材的使用壽命（主要是鋼材屈服強度降低），影響建筑結構的整體安全性。為保證廠房的使用壽命以及廠房工作人員的生命安全，設計人員在進行廠房結構設計時需要考慮廠房的使用用途，選擇穩(wěn)定性能好的鋼材，并結合使用防火涂料、防火隔層，減少鋼結構在長期使用過程中的強度損失，避免鋼結構出現局部較大變形等安全隱患。

為保證廠房結構的防火性能，設計人員需要加強對防火涂料產品的了解。其中，水性膨脹型防火涂料的防火性能突出，對環(huán)境污染低，易存儲，涂刷操作也較為簡單，能夠有效節(jié)約成本。

在制作水性膨脹型防火涂料時，相關工作人員首先要將助劑和水加入分散罐中，并通過混合設備以高速旋轉的形式展開混合作業(yè)，轉速為500轉/分鐘，持續(xù)時間為5分鐘。其次，在完成高速旋轉步驟之后，工作人員要按照既定次序添加阻燃體系、顏料和增強填料，并再次開展旋轉作業(yè)，轉速為2000轉/分鐘，旋轉時間控制在30分鐘以內。最后，工作人員要在混合料中添加乳膠并開展旋轉作業(yè)，轉速為800轉/分鐘，旋轉時間控制在15分鐘左右。至此，水性膨脹型防火涂料得以制作完成。需要注意的是，工作人員應選擇與使用合適的乳膠，控制好顏料的比例，其中，乳膠混合料可采用聚醋酸乙烯酯乳膠與醋酸乳液進行復配。

2、抗震設計

抗震性能是廠房結構設計中必不可少的一個考量因素。設計人員需要考慮廠房的建設位置，了解廠房所處區(qū)域的地質情況以及該區(qū)域歷史上的地震發(fā)生情況，以此來完成鋼結構的設計與安裝。廠房在長時間的晃動中，可能出現零部件松散，從而導致整體結構坍塌，影響工人的生命安全。因此，設計人員在選擇鋼結構材料的過程中，要盡可能選擇穩(wěn)定性高的材料。另外，廠房設計人員要重點關注建筑的屋頂結構，保證不同結構之間結合良好，防止因局部的坍塌而損害整體結構的安全。

3、防腐防潮以及鋼材用量方面的設計

目前，廠房的生產往往伴隨著生產任務多、生產時間長、生產環(huán)境封閉等情況，這極易導致廠房中濕度過高。廠房中的濕度過高，不但會加速鋼結構的氧化程度，還會導致鋼結構的腐蝕問題，廠房建筑的穩(wěn)定性將難以得到保證。因此，在進行廠房結構的設計過程中，設計人員要了解廠房中的生產作業(yè)內容，還需根據實際生產環(huán)境制定相關策略，以免鋼結構遭到腐蝕。我國目前鋼制材料的防腐工作以刷油漆為主，其次是建設隔離層，保證鋼結構與外部環(huán)境隔絕。尤其是蒸汽量較高的區(qū)域，隔離層的建設可提升結構穩(wěn)定性并延長鋼結構的使用年限。

除此之外，在廠房結構設計過程中，設計人員還需要利用專業(yè)的設備計算鋼材用量，完成各分項工程鋼材用量的確認工作。設計人員通常利用BIM技術來完成鋼結構的整體架構設計，并通過三維立體模型來模擬鋼結構的承重能力，揭示結構中存在的不足之處，調整鋼材用量，確保鋼結構的穩(wěn)定性。