厂房建筑钢结构设计分析

来源：建筑设计 浏览：- 发布日期：2024-05-23 08:41:11

钢结构是厂房建设中的常用结构，关系着厂房的质量与安全。在厂房结构设计工作中，设计人员要综合考量防火（抗火）性能、抗震能力、防潮防腐效果等方面，全面提升厂房钢结构的质量，保证厂房的稳固与安全。

1、防火（抗火）设计

当前，在厂房设计工作中，设计人员需要重视多个方面的问题，尤其是厂房对防火和抗火能力的实际需求。在厂房中，生产工艺类别、设备运行的温度、存储物品危险类别等对厂房的防火能力提出了不同需求：部分厂房被定为甲类车间、甲类仓库，这些厂房必须具备高防火性能；还有部分厂房是用于冶金类生产的，厂房内常常存在熔炉、窑炉、液体金属塑型设备等，厂房内部温度极高，这类厂房也具有较高的防火性能要求。长期处于高温环境下，钢结构可能出现微变形并产生二次应力，从而降低钢材的使用寿命（主要是钢材屈服强度降低），影响建筑结构的整体安全性。为保证厂房的使用寿命以及厂房工作人员的生命安全，设计人员在进行厂房结构设计时需要考虑厂房的使用用途，选择稳定性能好的钢材，并结合使用防火涂料、防火隔层，减少钢结构在长期使用过程中的强度损失，避免钢结构出现局部较大变形等安全隐患。

为保证厂房结构的防火性能，设计人员需要加强对防火涂料产品的了解。其中，水性膨胀型防火涂料的防火性能突出，对环境污染低，易存储，涂刷操作也较为简单，能够有效节约成本。

在制作水性膨胀型防火涂料时，相关工作人员首先要将助剂和水加入分散罐中，并通过混合设备以高速旋转的形式展开混合作业，转速为500转/分钟，持续时间为5分钟。其次，在完成高速旋转步骤之后，工作人员要按照既定次序添加阻燃体系、颜料和增强填料，并再次开展旋转作业，转速为2000转/分钟，旋转时间控制在30分钟以内。最后，工作人员要在混合料中添加乳胶并开展旋转作业，转速为800转/分钟，旋转时间控制在15分钟左右。至此，水性膨胀型防火涂料得以制作完成。需要注意的是，工作人员应选择与使用合适的乳胶，控制好颜料的比例，其中，乳胶混合料可采用聚醋酸乙烯酯乳胶与醋酸乳液进行复配。

2、抗震设计

抗震性能是厂房结构设计中必不可少的一个考量因素。设计人员需要考虑厂房的建设位置，了解厂房所处区域的地质情况以及该区域历史上的地震发生情况，以此来完成钢结构的设计与安装。厂房在长时间的晃动中，可能出现零部件松散，从而导致整体结构坍塌，影响工人的生命安全。因此，设计人员在选择钢结构材料的过程中，要尽可能选择稳定性高的材料。另外，厂房设计人员要重点关注建筑的屋顶结构，保证不同结构之间结合良好，防止因局部的坍塌而损害整体结构的安全。

3、防腐防潮以及钢材用量方面的设计

目前，厂房的生产往往伴随着生产任务多、生产时间长、生产环境封闭等情况，这极易导致厂房中湿度过高。厂房中的湿度过高，不但会加速钢结构的氧化程度，还会导致钢结构的腐蚀问题，厂房建筑的稳定性将难以得到保证。因此，在进行厂房结构的设计过程中，设计人员要了解厂房中的生产作业内容，还需根据实际生产环境制定相关策略，以免钢结构遭到腐蚀。我国目前钢制材料的防腐工作以刷油漆为主，其次是建设隔离层，保证钢结构与外部环境隔绝。尤其是蒸汽量较高的区域，隔离层的建设可提升结构稳定性并延长钢结构的使用年限。

除此之外，在厂房结构设计过程中，设计人员还需要利用专业的设备计算钢材用量，完成各分项工程钢材用量的确认工作。设计人员通常利用BIM技术来完成钢结构的整体架构设计，并通过三维立体模型来模拟钢结构的承重能力，揭示结构中存在的不足之处，调整钢材用量，确保钢结构的稳定性。