由于鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工速度較快、施工成本較低和施工結(jié)構(gòu)美觀等優(yōu)點，逐漸代替混凝土建筑獲得了越來越多的認可和青睞。但在實際設計和施工過程中，也暴露出了一定的問題，影響著鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的質(zhì)量安全。因此，需要在設計過程中，加強對潛在問題的研究和把控，最大限度地保障鋼結(jié)構(gòu)廠房的安全品質(zhì)，促進經(jīng)濟效益和使用效益的增加。

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1、抗震設計

我國部分地區(qū)地震頻發(fā)，在設計時要強化鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震性能，保障廠房的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固和生產(chǎn)安全。首先，在設計時，要從結(jié)構(gòu)的總體布局出發(fā)，均勻分布和平衡廠房的重量和剛度，確保結(jié)構(gòu)的受力均勻，避免因結(jié)構(gòu)應力的不均勻?qū)е略诘卣饡r引起局部結(jié)構(gòu)的過度變形。其次，在以往的鋼結(jié)構(gòu)廠房設計時沒有過多考慮防震縫的設計，導致廠房的抗震性能較低，要以國家相關抗震設計標準為基礎，結(jié)合廠房實際情況，合理設計防震縫。對于總高度低于16m的鋼結(jié)構(gòu)廠房，防震縫的寬度需控制在13mm左右，對于總高度大于20m的鋼結(jié)構(gòu)廠房，寬度需增加至20mm左右。最后，在設計時要保證鋼結(jié)構(gòu)支護形式的科學合理。根據(jù)具體的抗震需求合理安排柱子數(shù)量、柱網(wǎng)形式、柱網(wǎng)間距等，提升鋼結(jié)構(gòu)廠房的減震性能。

2、防火隔熱設計

對于鋼結(jié)構(gòu)而言，當受熱溫度達到100℃的時，鋼材的抗拉強度會隨著溫度的升高而逐漸降低；當受熱溫度達到250℃以上時，鋼材的抗拉強度會有所提升，但其塑性會隨之下降；當受熱溫度超過250℃時，鋼材會出現(xiàn)徐變現(xiàn)象；當溫度突破500℃時，鋼材強度會大大降低，導致鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂、坍塌現(xiàn)象。因此，鋼結(jié)構(gòu)廠房設計時要做好相應的防火設計。首先，可以采用混凝土澆筑來提升鋼結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。其次，可以根據(jù)廠房的耐火等級需求選擇合適的防火涂料并涂在鋼結(jié)構(gòu)的表面上，促進鋼結(jié)構(gòu)耐火性能的提升。最后，合理劃分廠房的防火分區(qū)，按照消防規(guī)范要求合理控制消防疏散口、消防疏散距離和消防疏散路線。

3、防腐設計

鋼結(jié)構(gòu)在氧氣和水分的作用下容易發(fā)生氧化反應，出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕現(xiàn)象，并且隨著腐蝕程度的加深，鋼結(jié)構(gòu)的橫截面會持續(xù)收縮，產(chǎn)生的鐵銹坑也會導致鋼構(gòu)件應力的集中，從而導致鋼結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)降低，縮短廠房的使用壽命。在前期要加強對鋼結(jié)構(gòu)的防腐設計，避免在潮濕環(huán)境中鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴重的腐蝕現(xiàn)象?，F(xiàn)階段，主要是在鋼構(gòu)件表面涂上防銹防腐涂料對表面進行保護，隔絕外部水蒸氣、氧氣、氯離子等對鋼結(jié)構(gòu)的侵蝕作用。正常生產(chǎn)環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)涂層厚度為100μm；露天環(huán)境下，鋼結(jié)構(gòu)涂層厚度為150-200μm；當鋼柱深入地下環(huán)境中，涂層厚度不小于50μm，并需用混凝土進行包裹；酸環(huán)境中，需要采用特殊的氯磺化防酸漆等涂料。同時，在前期設計過程中要在圖紙上標記出容易腐蝕的構(gòu)件部位，為后期維護人員的養(yǎng)護修復提供參考。

4、支撐系統(tǒng)設計

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的屋蓋支撐系統(tǒng)包括屋面支撐、柱間支撐，在進行設計時要綜合考慮廠房的屋頂結(jié)構(gòu)、廠房總高度、生產(chǎn)設備振動等問題，確保支撐系統(tǒng)的可行性和合理性。首先，確保鋼結(jié)構(gòu)的整體強度，加強對縱向承載力的提升和傳遞，盡量保持桿件的穩(wěn)定性，避免產(chǎn)生嚴重的變形從而影響內(nèi)部結(jié)構(gòu)的安全。其次，每一溫度區(qū)都要設置相應的柱間支撐系統(tǒng)，并且與屋蓋支撐系統(tǒng)相協(xié)調(diào)。在系統(tǒng)設計時考慮溫度應力對結(jié)構(gòu)變形的影響，盡量在溫度區(qū)的中部選擇設置相應的下柱支撐，使吊車梁等構(gòu)件可以隨著溫度的變化改變兩端的伸縮程度。當溫度區(qū)長度大于150m時，盡量選擇在溫度區(qū)1/3處設置兩道上段柱支撐，且距離不宜大于72m。同時還應在溫度區(qū)兩端柱間設置上段柱支撐，提升鋼結(jié)構(gòu)廠房的上部縱向剛度，并起到一定的抗風減震作用。

5、節(jié)點連接設計

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)之間存在許多的連接節(jié)點，在實際使用過程中，當交接部位處理不當，出現(xiàn)連接不協(xié)調(diào)等問題會導致結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低，增加安全故障風險，因此在設計過程中，要處理好鋼結(jié)構(gòu)之間的銜接關系，保障整體的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性。一方面，注意選取合適的節(jié)點連接方式，要綜合現(xiàn)場作業(yè)情況、施工環(huán)境、吊裝順序等，同時考慮剛接、半剛接、鉸接等方式的不同特點，選擇能滿足實際使用需求的節(jié)點連接方式。另一方面，注意焊縫連接和螺栓連接的區(qū)別：焊縫連接操作便捷、密封性良好，但在焊接過程中容易導致鋼材料出現(xiàn)低溫冷脆的問題；螺栓連接便于組裝和拆卸，但注意要對準螺栓口位置。通常情況下，高強螺栓用于連接梁柱節(jié)點位置，普通螺栓用于連接檁條。