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【摘 要】伴随我国国民经济建设的不断发展与壮大，工业生产发展迅猛，这在一定程度上便对于工业厂房提出了更高的要求。传统工业厂房的结构设计已经越来越不能满足现代工业生产的科技化、集成化、自动化发展。本文通过对钢结构工业厂房设计中相关问题的阐释，以期更好的保障钢结构在工业厂房建设中优质作用的发挥，进一步推进工业厂房的现代化发展，为工业生产提供重要的保障作用。
【关键词】钢结构；工业厂房；设计理念；优化
钢结构工业厂房是工业生产发展的必然趋势，更是工业现代化建设的重要组成部分。钢结构的稳定、可靠、安全性能能够在很大程度上提供给工业生产良好的性能保障，推进工业生产高效、快速的发展与壮大。这就需要建设企业在进行钢结构厂房设计建造时，充分考虑厂房的实际需求并从建设施工的各方面、全过程进行设计理念的探讨与改进，以更加完善的设计理念实现钢结构工业厂房的现代化发展，为工业生产走向国际化提供重要的基础支持。
一、钢结构工业厂房设计原则
1、钢结构工业厂房截面优化设计原则
就钢结构工业厂房截面而言，在其设计过程中要注意3个方面的内容：
（1）优先采取厚度相对较薄的截面。在刚度的选择上，要尽可能地选择相同用钢量的截面，由于其刚度较大，因而有助于提高整体结构的使用性能。同时，还需依据相关的规范要求，选取合理的最小截面。在最小截面的使用过程中，需要注意的是，当设计钢结构的受力构件时，不可采用最小截面。一般而言，其钢板厚度处在4mm以下，而钢管的厚度在3mm以下；
（2）当使用C级螺栓时，要注意与其支撑杆件的连接，同时，就其连接的屋架杆件角钢来看，把握其边长，要采用螺栓的最大直径来进行设计；
（3）为了提高备料工作的效率，工业厂房所运用的角钢在其规格品种上要把握恰当，通常情况下，其品种不能超过5种。如果两种规格的尺寸出现相近时，要尽可能地使其统一，适当减少材料的规格以及数量，提高其运用效率。
2、钢结构工业厂房整体化设计原则
立足于建筑的整体结构设计角度，由于受传统钢结构建筑设计的影响，导致当前诸多钢结构工业厂房在设计过程中仍然沿用先建筑后结构设计理念来进行设计。因此，在实际的设计过程中，要积极摆脱这种设计理念的束缚，对于钢结构工业厂房而言，要想提高设计程序的使用效率，达到实现建筑结构设计的一体化目的，必须要注意建筑设计和结构设计的同步。
二、钢结构工业厂房设计思路分析
1、钢结构工业厂房常用结构体系分析
（1）纯框架体系
具体而言，综合考虑厂房的纵向与横向这两个方向，将其设计为刚接框架，禁止设置柱间支撑。这种结构体系的使用空间基本上不受其影响，但是其柱不能运用工字型柱，必须要设置成截面形式。
（2）框架-支撑体系
这种结构体系主要是将结构的横向设计为刚接框架，而结构的纵向通常设计为柱-支撑体系，基于积极发挥柱间支撑作用的同时，提高水平荷载的抵抗力。从本质上来讲，这种结构体系相对经济环保，但柱间的支撑在一定情况下将会对整体的使用性能造成影响。由此可以看出，框架-支撑体系对于纵向深度较广、横向深度较广的钢结构工业厂房。
（3）钢架联合支撑的混合结构体系
这种形式主要是把结构的纵向设计为钢架与支撑相结合的形式，依靠这两者的相互作用来实现抵抗水平压力的目的。立足于钢架联合支撑的混合结构体系的特点，有助于促进柱纵向弯矩的减少，但在一定状况下增大了楼面的刚度，导致柱子间的变形出现不协调的状况，因而柱间的支撑作用没有得到有效发挥。
2、鋼结构工业厂房楼盖布置思路分析
钢结构工业厂房的楼盖主要存在4种形式：压型钢板现浇组合楼板、装配整体式预制楼板、装配式预制楼板和普通现浇混凝土楼板。综合考虑这4类楼板各自的优缺点，对于压型钢板现浇组合楼板来讲，与普通现浇混凝土楼板均存在平面整体刚度相对较好的优点，同时在施工速度上，压型钢板现浇楼板与装配整体式预制楼板以及装配式预制楼板相比显著提高，但其造价较高。
3、钢结构工业厂房柱网布置分析
在钢结构工业厂房柱网的布置过程中，要遵循其相关的原则。换言之，主要体现在5个方面上：要满足厂房的生产工艺以及使用需求；要遵循建筑结构经济性以及合理性原则；体现施工方法的先进性；与钢结构工业厂房建筑的统一化原则相匹配；最大限度地体现生产的发展要求以及技术变革的要求。通常状况下，当钢结构工业厂房的跨度处在18m以下的情形中，要运用3m倍数原则。反之，如果跨度在18m以上时，要遵循6m倍数设计原则。而厂房的柱距要尽可能地执行6m以及6m倍数原则。
4、钢结构工业厂房变形缝设置分析
在设置钢结构工业厂房的变形缝时，首先要明确变形缝的种类，主要包括3种，即为伸缩缝、防震缝以及沉降缝。当钢结构工业厂房的宽度与长度超过实际需求的范围时，此时气温发生明显的变化，于钢结构内部出现一定的温度应力，导致墙面以及屋面产生拉裂现象，不利于厂房的正常使用。
在这种情形下，为了最大限度地降低工业厂房结构的温度应力，必须要进行伸缩缝的设计。通常状况下，要对厂房进行分区处理，进而分成诸多个温度区段。需要强调的是，在设置伸缩缝的过程中，最先开始的位置是基础顶面，将温度区段上部结构区分开来，预留适当宽度的缝隙，致使上部的结构在气温发生变化的过程中能够顺着水平方向实现变形。
在钢结构工业厂房中，通常状况下不进行沉降缝处理，但是当工业厂房相邻的两部分在高差上存在很大差异时可设置沉降缝，同时当两跨间吊车在起重量上产生巨大悬殊下，且地基承载力也发生巨大落差，必须要进行沉降缝设置。为了尽可能地减轻震害，必须要设置防震缝。当工业厂房在平面以及立面上相对复杂时，同时结构的高度以及刚度存在较大的差异，必须要设置防震缝。 5、鋼结构工业厂房支撑体系分析
在布置支撑中，要注意把握水平地震作用力以及抗侧力中心，将这两者接近重合。在这个过程中，柱间支撑主要分为两种形式：中心支撑和偏心支撑。
一般的钢结构工业厂房主要运用中心支撑形式。立足于中心支撑角度，即为交叉支撑、单斜杆支撑或人字支撑，禁止采用K型支撑方式。就其适用范围来看，对于构造异常简单、且地震力小的结构异常适用。
钢结构工业厂房的设计中，对于支撑体系的设计一定要强化对于强震所带来的重要影响，强震破坏能力极强，一旦支撑体系稳定性不能够达到要求，如遇强震，钢结构一定受到极大影响。
另外，当厂房处在强震区条件下，要选择偏心支撑，其延性与耗能能力优越。在节点构造中，钢结构工业厂房主要的节点位置有3种：柱-柱、梁-梁和梁-柱。通常状况下，这些位置上的节点在受力上相对较为复杂，因此相关的设计人员在具体的设计过程中，要综合考虑整体的的设计思路，优化设计每个节点。
具体来看，其节点设计方式主要有3种，即盖板式、切缝式以及托座式等，而钢结构工业厂房可主要运用栓焊连结式，有助于提高节点稳定性以及防震性。
其次，在楼盖构造上，楼盖作为承受纵向荷载的一种载体，对其承载力与强度等方面的要求较高，为了保障楼盖的使用性能，必须充分运用压型钢板组合方式与预制板叠合层组合方式来实现楼盖的构造，提高钢结构材料的使用效率，提高楼盖的经济性能。
此外，在钢结构工业厂房设计过程中，要采用相关软件以及程序，计算厂房承受的荷载值、结构构件稳定性与结构抗震性，提高计算的精确率。
结语
综上所述，现代化的工业厂房建设是工业生产发展与壮大的重要保障，是我国经济建设发展的必然需求，对于当前被广泛应用的钢结构工业厂房而言，其设计理念的进一步优化是工业生产的需要，是实现工业现代化的重要基础，建设单位应给与高度重视，并不断进行工艺以及技术的研发与完善，以期更好的为工业厂房建设服务，建设世界一流工业建筑，为我国的工业现代化发展做出应有的贡献。
参考文献：
[1]张鹏科，来朝辉.钢结构工业厂房设计及施工问题分析[J].陕西建筑，2009，（10）.
[2]杨明光.某钢结构厂房设计[J].山西建筑，2010，（09）.
[3]刘霄，杨红旗，杨国海.轻型钢结构厂房的设计与研究[J].山西建筑，2006，（7）.
[4]刘荣来.钢结构厂房设计技术总结[J].内蒙古煤炭经济，2011，（3）.
[5]杨军.钢结构厂房设计体会[J].煤炭工程，2011，（10）.
【关键词】钢结构；工业厂房；设计理念；优化
钢结构工业厂房是工业生产发展的必然趋势，更是工业现代化建设的重要组成部分。钢结构的稳定、可靠、安全性能能够在很大程度上提供给工业生产良好的性能保障，推进工业生产高效、快速的发展与壮大。这就需要建设企业在进行钢结构厂房设计建造时，充分考虑厂房的实际需求并从建设施工的各方面、全过程进行设计理念的探讨与改进，以更加完善的设计理念实现钢结构工业厂房的现代化发展，为工业生产走向国际化提供重要的基础支持。
一、钢结构工业厂房设计原则
1、钢结构工业厂房截面优化设计原则
就钢结构工业厂房截面而言，在其设计过程中要注意3个方面的内容：
（1）优先采取厚度相对较薄的截面。在刚度的选择上，要尽可能地选择相同用钢量的截面，由于其刚度较大，因而有助于提高整体结构的使用性能。同时，还需依据相关的规范要求，选取合理的最小截面。在最小截面的使用过程中，需要注意的是，当设计钢结构的受力构件时，不可采用最小截面。一般而言，其钢板厚度处在4mm以下，而钢管的厚度在3mm以下；
（2）当使用C级螺栓时，要注意与其支撑杆件的连接，同时，就其连接的屋架杆件角钢来看，把握其边长，要采用螺栓的最大直径来进行设计；
（3）为了提高备料工作的效率，工业厂房所运用的角钢在其规格品种上要把握恰当，通常情况下，其品种不能超过5种。如果两种规格的尺寸出现相近时，要尽可能地使其统一，适当减少材料的规格以及数量，提高其运用效率。
2、钢结构工业厂房整体化设计原则
立足于建筑的整体结构设计角度，由于受传统钢结构建筑设计的影响，导致当前诸多钢结构工业厂房在设计过程中仍然沿用先建筑后结构设计理念来进行设计。因此，在实际的设计过程中，要积极摆脱这种设计理念的束缚，对于钢结构工业厂房而言，要想提高设计程序的使用效率，达到实现建筑结构设计的一体化目的，必须要注意建筑设计和结构设计的同步。
二、钢结构工业厂房设计思路分析
1、钢结构工业厂房常用结构体系分析
（1）纯框架体系
具体而言，综合考虑厂房的纵向与横向这两个方向，将其设计为刚接框架，禁止设置柱间支撑。这种结构体系的使用空间基本上不受其影响，但是其柱不能运用工字型柱，必须要设置成截面形式。
（2）框架-支撑体系
这种结构体系主要是将结构的横向设计为刚接框架，而结构的纵向通常设计为柱-支撑体系，基于积极发挥柱间支撑作用的同时，提高水平荷载的抵抗力。从本质上来讲，这种结构体系相对经济环保，但柱间的支撑在一定情况下将会对整体的使用性能造成影响。由此可以看出，框架-支撑体系对于纵向深度较广、横向深度较广的钢结构工业厂房。
（3）钢架联合支撑的混合结构体系
这种形式主要是把结构的纵向设计为钢架与支撑相结合的形式，依靠这两者的相互作用来实现抵抗水平压力的目的。立足于钢架联合支撑的混合结构体系的特点，有助于促进柱纵向弯矩的减少，但在一定状况下增大了楼面的刚度，导致柱子间的变形出现不协调的状况，因而柱间的支撑作用没有得到有效发挥。
2、鋼结构工业厂房楼盖布置思路分析
钢结构工业厂房的楼盖主要存在4种形式：压型钢板现浇组合楼板、装配整体式预制楼板、装配式预制楼板和普通现浇混凝土楼板。综合考虑这4类楼板各自的优缺点，对于压型钢板现浇组合楼板来讲，与普通现浇混凝土楼板均存在平面整体刚度相对较好的优点，同时在施工速度上，压型钢板现浇楼板与装配整体式预制楼板以及装配式预制楼板相比显著提高，但其造价较高。
3、钢结构工业厂房柱网布置分析
在钢结构工业厂房柱网的布置过程中，要遵循其相关的原则。换言之，主要体现在5个方面上：要满足厂房的生产工艺以及使用需求；要遵循建筑结构经济性以及合理性原则；体现施工方法的先进性；与钢结构工业厂房建筑的统一化原则相匹配；最大限度地体现生产的发展要求以及技术变革的要求。通常状况下，当钢结构工业厂房的跨度处在18m以下的情形中，要运用3m倍数原则。反之，如果跨度在18m以上时，要遵循6m倍数设计原则。而厂房的柱距要尽可能地执行6m以及6m倍数原则。
4、钢结构工业厂房变形缝设置分析
在设置钢结构工业厂房的变形缝时，首先要明确变形缝的种类，主要包括3种，即为伸缩缝、防震缝以及沉降缝。当钢结构工业厂房的宽度与长度超过实际需求的范围时，此时气温发生明显的变化，于钢结构内部出现一定的温度应力，导致墙面以及屋面产生拉裂现象，不利于厂房的正常使用。
在这种情形下，为了最大限度地降低工业厂房结构的温度应力，必须要进行伸缩缝的设计。通常状况下，要对厂房进行分区处理，进而分成诸多个温度区段。需要强调的是，在设置伸缩缝的过程中，最先开始的位置是基础顶面，将温度区段上部结构区分开来，预留适当宽度的缝隙，致使上部的结构在气温发生变化的过程中能够顺着水平方向实现变形。
在钢结构工业厂房中，通常状况下不进行沉降缝处理，但是当工业厂房相邻的两部分在高差上存在很大差异时可设置沉降缝，同时当两跨间吊车在起重量上产生巨大悬殊下，且地基承载力也发生巨大落差，必须要进行沉降缝设置。为了尽可能地减轻震害，必须要设置防震缝。当工业厂房在平面以及立面上相对复杂时，同时结构的高度以及刚度存在较大的差异，必须要设置防震缝。 5、鋼结构工业厂房支撑体系分析
在布置支撑中，要注意把握水平地震作用力以及抗侧力中心，将这两者接近重合。在这个过程中，柱间支撑主要分为两种形式：中心支撑和偏心支撑。
一般的钢结构工业厂房主要运用中心支撑形式。立足于中心支撑角度，即为交叉支撑、单斜杆支撑或人字支撑，禁止采用K型支撑方式。就其适用范围来看，对于构造异常简单、且地震力小的结构异常适用。
钢结构工业厂房的设计中，对于支撑体系的设计一定要强化对于强震所带来的重要影响，强震破坏能力极强，一旦支撑体系稳定性不能够达到要求，如遇强震，钢结构一定受到极大影响。
另外，当厂房处在强震区条件下，要选择偏心支撑，其延性与耗能能力优越。在节点构造中，钢结构工业厂房主要的节点位置有3种：柱-柱、梁-梁和梁-柱。通常状况下，这些位置上的节点在受力上相对较为复杂，因此相关的设计人员在具体的设计过程中，要综合考虑整体的的设计思路，优化设计每个节点。
具体来看，其节点设计方式主要有3种，即盖板式、切缝式以及托座式等，而钢结构工业厂房可主要运用栓焊连结式，有助于提高节点稳定性以及防震性。
其次，在楼盖构造上，楼盖作为承受纵向荷载的一种载体，对其承载力与强度等方面的要求较高，为了保障楼盖的使用性能，必须充分运用压型钢板组合方式与预制板叠合层组合方式来实现楼盖的构造，提高钢结构材料的使用效率，提高楼盖的经济性能。
此外，在钢结构工业厂房设计过程中，要采用相关软件以及程序，计算厂房承受的荷载值、结构构件稳定性与结构抗震性，提高计算的精确率。
结语
综上所述，现代化的工业厂房建设是工业生产发展与壮大的重要保障，是我国经济建设发展的必然需求，对于当前被广泛应用的钢结构工业厂房而言，其设计理念的进一步优化是工业生产的需要，是实现工业现代化的重要基础，建设单位应给与高度重视，并不断进行工艺以及技术的研发与完善，以期更好的为工业厂房建设服务，建设世界一流工业建筑，为我国的工业现代化发展做出应有的贡献。
参考文献：
[1]张鹏科，来朝辉.钢结构工业厂房设计及施工问题分析[J].陕西建筑，2009，（10）.
[2]杨明光.某钢结构厂房设计[J].山西建筑，2010，（09）.
[3]刘霄，杨红旗，杨国海.轻型钢结构厂房的设计与研究[J].山西建筑，2006，（7）.
[4]刘荣来.钢结构厂房设计技术总结[J].内蒙古煤炭经济，2011，（3）.
[5]杨军.钢结构厂房设计体会[J].煤炭工程，2011，（10）.