摘要：随着社会经济的发展，我国的建筑行业有了很大进展，在建筑工程中，钢结构的应用十分广泛。文章探讨了钢结构的性能，分析了钢结构在工业厂房设计、应用中的特点，阐述了钢结构厂房设计中的十个细节问题及其解决对策。
关键词：钢结构；厂房；可靠性
引言
在开展钢结构厂房设计工作的过程中，需要对其中的防火问题、支撑系统问题及防腐蚀问题给予必要的重视,并在有效的技术措施支持下加以处理,优化钢结构厂房设计方式的同时确保其使用安全性，从而为钢结构厂房设计水平的提升及实践应用效果的增强提供保障，促使其能够处于良好的服务状态。因此，应加强钢结构厂房设计若干问题的分析,完善其设计方案,拓宽现代钢结构厂房设计思路。
1钢结构性能及钢结构工业厂房设计的特点
钢结构材料具有强度高、质量轻的特点。在相同的荷载和约束条件下，钢结构材料表现出比钢筋混凝土自重更小的优点。同时，钢结构工业化生产效率高、工期短，具有良好的抗震性能和延展性能，可削弱地震对结构的破坏性影响。钢结构材料还具有良好的耐热性能，并体现出对环境污染较小的优势。钢结构厂房设计具有自身的特点,具体表现在:①自重轻，跨度大；②抗震性和抗冲击性良好，具有极强的刚性和变形能力；③防火性和防腐蚀性高，并表现出极高的密封性；④回收利用便捷，环保性能优越；⑤工业化、机械化程度高，易于加固、接高、隔断等改造。
2钢结构厂房设计的常见细节问题及解决对策
2.1屋面设计
钢结构厂房屋面尤其要注重防水设计，要结合屋面坡度、天沟类型、单坡屋面长度，合理确定屋面防水施工工艺和技术，并根据当地温度、降雨量情况进行适当调节和处理。
2.2温度伸缩缝设计
在钢结构厂房内，如果温度变化太大则会产生一定温度应力，当温度应力过大时则会引起钢结构出现变形。为避免此类情况发生，一般对于大型钢结构厂房构建，需要在其内设置温度伸缩缝。温度伸缩缝的设置包括纵向伸缩缝和横向伸缩缝，在设置前首先要明确温度区段的长度，然后可以采用单柱或双柱的方式处理伸缩缝。一般来说，如果是纵向伸缩缝，则可以使用滚动支座进行设计，而如果是横向伸缩缝，则可以使用椭圆孔滑动方式或槽钢夹板滑动进行设置。
2.3支撑体系的布置
支撑体系的主要作用包括以下几点：第一，可以把各个平面的框架连接起来，组成具有空间刚度和稳定的一个整体结构；第二，为结构和构件提供侧向支撑点，确保其平面外稳定性；第三，让风力、温度力、地震力及吊车的纵向水平力等纵向荷载的传递能够更加明确、合理、简捷；第四，让结构的安装更简单、方便。通过以上的支撑体系布置原则，本工程沿厂房纵向设置4道屋面水平支撑；另外在与屋面水平支撑相同的柱间，需设置柱间支撑，需注意的是工作人员只能在靠近中间的两道支撑处设置下柱支撑，这样是为了方便释放出温度应力。
2.4节点设计
钢结构设计时要考虑节点因素，如果钢结构节点设计不准确，就会造成设计出的节点与现实不符，使得钢结构构件在现场无法拼装。节点的连接方式对整个建筑的安全性有着不可忽视的影响，所以一定要根据结构传力特点的不同选择合适的连接方式，一般可以选择刚接、半刚接和铰接三种连接方式其中的一种。钢结构节点设计时，要考虑钢结构连接是采用焊缝连接还是采用螺栓连接。焊缝连接由于不需要附加连接板等零部件，在钢材上无需开孔，破坏原结构性能，其构造简单，制造方便，生产效率高，密封性能好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但焊接过程中，钢材受到不均匀高温和冷却作用，导致钢结构产生焊接残余应力和焊接残余变形，这样会影响到钢结构的承载力、刚度和使用性能，很容易发生低温冷脆现象，焊缝处也可能出现气孔、夹渣等缺陷。螺栓连接安装方便，便于拆卸，但要在钢件上打螺栓孔，拼装时还需要螺栓孔对准，不仅增加了工作量，螺栓孔还会使构件截面削弱，同时相互螺栓连接的板件还需要互相搭接或者是另外加拼接板连接，比较费钢材。实际钢结构节点设计都需要考虑，用哪种连接形式比较经济。
2.5防锈处理
由于钢结构材料的自身特性，必须重视钢结构厂房的防锈处理设计。要明确和把握钢结构厂房的选址、布局、材料、车间工艺等，并要预先在钢结构表面涂抹防锈漆。结合钢结构构件的使用环境，合理确定防锈漆涂层的数量、厚度；一般来说，防锈漆的外部厚度应当在150～200um、内部厚度在100um为宜。未来还应当加强对高性能涂料、不易锈蚀的耐候钢的研究,以期更好地提升钢结构厂房的质量。
2.6隔热与防火设计
钢材受热达到100℃以上时，由于温度的不断上升，钢材的强度将会下降。当温度达到250℃时，钢材的强度有所提高，但是其塑性将下降。当温度超过250℃之后，钢材会出现徐变现象。当温度达到500℃时，钢材的强度降到最低，钢结构可能会出现塌落问题。因此，一般来说，当钢材的温度在150℃以上后，为保证钢材的导热性能，必须采取保温隔热和防火措施。主要可以从以下三个方面开展设计工作：首先可以通过浇筑混凝土的方式或安装耐火性强的砖来保证钢结构构建的保温隔热性。其次，为将钢结构中的热量有效释放出，可以在钢结构周围安装硬质板材。此外，也可以根据实际天气情况选择厚涂型的防火材料涂在钢结构表面，从而可以为钢结构保温隔热性能的提高提供良好环境。
2.7抗震设计
考虑钢结构工业厂房的安全要求，还需要对钢结构工业厂房进行抗震设计。我国是一个地震发生比较多的国家，因此抗震设计非常重要。只有钢结构工业厂房具有良好的防震性能，才有安全保障。钢结构工业厂房抗震设计主要原则是结构造型简单化，当结构比较复杂时可采用防震缝把结构分为几个单元。当不能采用防震缝时,应对薄弱环节处采取相应加强措施，使厂房在地震作用下具有整体振动的特点。首先钢结构工业厂房抗震设计应该保证结构平面布置的完整和对称。钢结构工业厂房整体布置要质量和刚度分布都均匀，尽量使质心与刚度中心重合在一起。其次，柱间支撑是钢结构工业厂房主要的减震措施，因此要选用合理的柱间支撑，还要考虑柱间支撑与钢柱之间的连接。最后还要控制厂房高宽比，从而使减震效果得到保证。
2.5地下室设计
钢结构厂房地下室的内部结构设计也是不可缺少的重要部分,要着重分析地下室结构的抗浮、防水和防震等问题，切实有效地提出解决对策。具体来说，主要的抗浮防水措施有:测量并确定抗浮设防水位；增加基础配重；提高基坑坑底的设计标高；主要的抗震设计:使地下室建筑深埋高度超出地下室的外地面高度。
结语
综上所述，本文介绍了目前钢结构工业厂房在设计过程中存在的一些常见问题，并提出了相应的设计改进措施。这可以为相关设计人员提供参考。另外，钢结构具有粉尘少、噪音低，不污染环境等特点，其能有效地减少建筑垃圾。由于钢构件可以循环利用，钢结构符合可持续发展的需要。虽然钢结构还存在着不少问题，但技术人员不断地改进并逐渐会解决这些问题，未来钢结构的使用范围会越来越广，钢结构将越来越受到重视。
参考文献
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论文作者:李亚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/11
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