1、浅析轻钢结构厂房设计中的问题摘要：由于钢结构整体刚度和抗震性能好、施工速度快、自重轻、承载力高，在大跨度及超高层建筑中代替了钢筋混凝土结构，但也存在着防火性能差、易腐蚀等缺点，在设计中根据其特点扬长避短才能更好地发挥钢结构的作用，本文中笔者就钢结构工业厂房在设计中的几个问题作简单阐述。 关键词：钢结构；厂房设计；注意问题 Abstract: As the steel structure overall rigidity and good seismic performance, construction speed, light deadweight, high carrying capaci
2、ty, in the large span and super high-rise buildings instead of the reinforced concrete structure, but also has the disadvantage of poor fireproof performance, easy corrosion, according to the characteristics of will give better play to the steel structure role in the design, the author in this artic
3、le several problems in the design of steel structure workshop described in this paper. Key words: steel structure; plant design; pay attention to the problem 中图分类号：TU2 一、轻钢结构及其适用范围 所谓轻钢结构通常是指由下列钢材所构成的结构：冷弯薄壁型钢结构；热轧轻型钢结构；焊接或高频焊接轻型钢结构；轻型钢管结构；板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。 1. 适用范围 根据我国目前情况来看，这种结构由于其用度广、优势明显，已
4、大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等。对单层工业厂房而言，通常以 H 型钢，采用焊接连接作为梁柱，以 C 形或 Z 形轻钢板作檩条，屋盖系统或楼面系统用压型彩色钢板作面层，上面可浇混凝土，压型钢板既可作为钢筋，必要时也可以再配钢筋。墙面围护也可采用单层或夹层压型钢板，夹层板内部可充填各种保温层。 2. 主要优点 轻钢结构厂房在我国还尚属起步阶段，相比传统的砖混和混凝土结构建筑钢结构建筑的优点如下： 1）钢结构抗震性能非常好，钢材有良好的抗拉，抗压，抗剪性，能承受较大的弯曲，是延展性极好的材料。其重量比较轻，对比其它结构的建筑物大约可以轻百分之三十左右，尤其是
5、厂房在地震设防裂度相对较高的地点，它的综合经济性是比钢筋混凝土结构要具有一定的优势的；2）在空间的布置上相对灵活，而且开间也相对较大，这样就提高了整个建筑物的实用面积可以提升 35 个百分点； 3）钢结构在生产方面可以实现在工厂里的成批次生产，而且施工上相对简单，安装起来也比较方便，这就将施工的周期很大程度的缩短了；4）钢结构建筑是一种绿色的环保型建筑，同时钢材本身它的特点是高效能高强的材质，并且可以实现循环使用，施工也不用去制模； 5）但是钢结构也有一些缺点。例如容易被腐蚀、在防火的性能上相对较差，技术人员在设计的过程中应根据钢结构自身的特点“取其精华去其糟粕”这才能将钢结构的作用发挥到最好
6、， 二、轻钢结构设计中的注意问题 当前，我国钢结构发展的形势很好，21 世纪是钢结构快速发展时期，长期以来，由混凝土结构、砌体结构一统天下的格局将被打破，从事钢结构制造、施工企业前景宽阔，建筑设计技术人员也面临着新的机遇和挑战。笔者认为，以下几点仍需我们加以重视。 1钢材的保温隔热与防火 钢材具有很高的导热性能，其导热系数为 50w(m.)，当受热达到100以上时，其抗拉强度就会降低，塑性增大；温度达到 250时，钢材抗拉强度会稍提高，但塑性却降低，出现蓝脆现象；温度达到 500时，钢材强度降至很低，会致使钢结构塌落。所以当钢结构所处环境温度达到 150以上时，就必须做隔热防火设计。其做法一般
7、为：钢结构外侧包耐火砖、混凝土或硬质防火板材。或者钢结构刷厚涂型防火涂料，厚度按钢结构防火涂料技术规程计算。 2屋面支撑系统及屋面设计 屋盖支撑系统的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来决定。一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置垂直支撑；在无檩体系中，大型屋面板有三点和屋架焊接，可起到上弦支撑作用，但考虑到施工条件的限制和安装需要。无论有檩或无檩体系屋盖均应在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。对于屋架间距不小于 12m 的厂房或厂房内设有特重级桥式吊车或厂房内有较大振动设备的均应设置纵向水平支撑。 屋面的排水及防水设计在屋面设
8、计中需重点考虑，根据屋面工程技术规范的规定，屋面坡度最小为 5，在积雪较大的地区，坡度应适当加大。单坡屋面的长度主要取决于所在地区的温差以及降雨所形成的最大水头高度。根据工程设计经验，单坡屋面长度宜控制在 70m 以内。目前，市场上钢结构屋面的做法常用的有两种：刚性屋面：双层彩色压型钢板内夹保温棉；复合柔性屋面：由屋面彩钢板内板、隔气层、保温层、卷材防水层组成。 3温度伸缩缝的设置 温度变化将引起钢结构厂房的变形，使结构产生温度应力，当厂房平面尺度较大时，为避免产生较大的温度应力，应在厂房纵横两个方向设置温度伸缩缝，区段的长度可以根据钢结构规范来执行。温度伸缩缝一般采用设置双柱的方法来处理，对
9、纵向温度伸缩缝可在屋架支座处设置滚动支座。 4防锈处理 钢结构表面直接暴露在大气中就会锈蚀，当钢结构厂房空气中有侵蚀性介质或钢结构处在潮湿环境中时，钢结构厂房锈蚀就会更加明显和严重。钢结构的锈蚀不仅会使构件截面减小，还会使钢构件表层局部产生锈坑，当构件受力时将引起应力集中现象，使结构过早破坏。因此，对钢结构厂房构件的防锈蚀问题应予以足够的重视，并应根据厂房侵蚀介质情况和环境条件在总图布置、工艺布置、材料选择等方面采取相应对策和措施，以确保厂房结构的安全。一般钢结构的防腐常采用防锈底漆和面漆，涂装层数及厚度常根据其使用环境和涂层性质来决定。一般室内钢结构在自然大气介质作用下，要求涂层厚度 100
10、m，即底漆两道，面漆两道。露天钢结构或在工业大气介质作用下的钢结构，要求漆膜总厚度为 150m200m。且在酸环境中的钢结构要求使用氯磺化防酸漆。钢柱柱脚在地面以下部分要用不低于 C20 的混凝土包裹，其保护层厚度不小于 50mm。 5立面设计 整个厂房在平面的设计取决于工艺布置，同时要尽力做到统一和简单。立面上的设计，主要要把握线条、规模、变化、色彩这四个方面的特征。轻钢结构厂房可以做成彩色的,这相比传统的钢筋混凝土结构就显得丰富很多。在轻钢厂房的设计中可以用不同的色彩来代表主要的出入口、不同功能的车间等等，既区分了功能同时增强了立面的效果。传统的混凝土墙面在采光效果上无法达到要求，所以只能在墙面上设计一下采光的窗户。钢结构的厂房通过一些线条将钢结构建筑独特的风格、金属的流畅质感，来体现出来，如果在墙面上有很多采光的窗户，那么建筑整体的美观就会被破坏了。所以，钢结构的厂房可以使用大量采光均匀的屋面采光板，这样还可以同时将厂房的通风问题一起解决了。 三、结束语 总之，钢结构厂房的设计，应根据其特点进行建筑结构设计，使设计安全可靠，经济合理且美观大方。设计人员需多方面考虑问题，在分析比较中寻找更合适的方案。 参考文献： 1杨军.钢结构厂房设计体会.煤炭工程.2011-10-20 2蔡红军；蒋凤鸣；董辉.浅谈钢结构厂房设计.中国科技信息.2010-10-01
