廠房建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

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

鋼結(jié)構(gòu)是廠房建設(shè)中的常用結(jié)構(gòu)，關(guān)系著廠房的質(zhì)量與安全。在廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，設(shè)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(jié)構(gòu)的質(zhì)量，保證廠房的穩(wěn)固與安全。

1、防火（抗火）設(shè)計

當前，在廠房設(shè)計工作中，設(shè)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(chǎn)工藝類別、設(shè)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(chǎn)的，廠房內(nèi)常常存在熔爐、窯爐、液體金屬塑型設(shè)備等，廠房內(nèi)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(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)微變形并產(chǎn)生二次應(yīng)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(jié)構(gòu)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(shè)計人員在進行廠房結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)合使用防火涂料、防火隔層，減少鋼結(jié)構(gòu)在長期使用過程中的強度損失，避免鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部較大變形等安全隱患。

為保證廠房結(jié)構(gòu)的防火性能，設(shè)計人員需要加強對防火涂料產(chǎn)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(guān)工作人員首先要將助劑和水加入分散罐中，并通過混合設(shè)備以高速旋轉(zhuǎn)的形式展開混合作業(yè)，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，持續(xù)時間為5分鐘。其次，在完成高速旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)作業(yè)，轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分鐘，旋轉(zhuǎn)時間控制在30分鐘以內(nèi)。最后，工作人員要在混合料中添加乳膠并開展旋轉(zhuǎn)作業(yè)，轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分鐘，旋轉(zhuǎn)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(yīng)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(fù)配。

2、抗震設(shè)計

抗震性能是廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中必不可少的一個考量因素。設(shè)計人員需要考慮廠房的建設(shè)位置，了解廠房所處區(qū)域的地質(zhì)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(jié)構(gòu)的設(shè)計與安裝。廠房在長時間的晃動中，可能出現(xiàn)零部件松散，從而導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)坍塌，影響工人的生命安全。因此，設(shè)計人員在選擇鋼結(jié)構(gòu)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(shè)計人員要重點關(guān)注建筑的屋頂結(jié)構(gòu)，保證不同結(jié)構(gòu)之間結(jié)合良好，防止因局部的坍塌而損害整體結(jié)構(gòu)的安全。

3、防腐防潮以及鋼材用量方面的設(shè)計

目前，廠房的生產(chǎn)往往伴隨著生產(chǎn)任務(wù)多、生產(chǎn)時間長、生產(chǎn)環(huán)境封閉等情況，這極易導(dǎo)致廠房中濕度過高。廠房中的濕度過高，不但會加速鋼結(jié)構(gòu)的氧化程度，還會導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員要了解廠房中的生產(chǎn)作業(yè)內(nèi)容，還需根據(jù)實際生產(chǎn)環(huán)境制定相關(guān)策略，以免鋼結(jié)構(gòu)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(shè)隔離層，保證鋼結(jié)構(gòu)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(shè)可提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并延長鋼結(jié)構(gòu)的使用年限。

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