鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)改造優(yōu)化措施

來(lái)源：建筑設(shè)計(jì) 瀏覽：- 發(fā)布日期：2024-01-25 09:26:11

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，我國(guó)建筑行業(yè)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，特別是在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)的過(guò)程中，人們對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的使用功能要求越來(lái)越高，如果鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)不合理，會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房無(wú)法滿足人們的使用需求，從而影響到鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的質(zhì)量。因此，在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的過(guò)程中要認(rèn)真分析、研究當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，然后針對(duì)存在的問(wèn)題提出優(yōu)化措施，以保證鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的合理性。

1、充分做好前期的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作

1）相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分了解廠房的基本情況，根據(jù)廠房的實(shí)際情況，制定出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)改造方案。在設(shè)計(jì)改造方案之前，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)先對(duì)廠房?jī)?nèi)部的實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，如廠房的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)規(guī)模等，并通過(guò)對(duì)廠房?jī)?nèi)部的設(shè)計(jì)圖紙、圖紙會(huì)審記錄等進(jìn)行核對(duì)，確保所設(shè)計(jì)出的改造方案符合實(shí)際需求。

2）在設(shè)計(jì)改造方案時(shí)，應(yīng)充分考慮廠房所處的地理位置和周邊環(huán)境條件。如是否靠近交通要道、工廠是否有環(huán)保要求等，從而確保改造方案的順利實(shí)施。在對(duì)廠房進(jìn)行改造之前，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)提前對(duì)廠房?jī)?nèi)部的構(gòu)件進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收與安全鑒定工作，并在此基礎(chǔ)上保證改造方案的科學(xué)性、合理性以及可行性。此外，還應(yīng)將廠房?jī)?nèi)部所有可能影響結(jié)構(gòu)安全和構(gòu)件承載能力的部位進(jìn)行重點(diǎn)加固。

3）在對(duì)廠房進(jìn)行設(shè)計(jì)改造時(shí)，應(yīng)保證廠房?jī)?nèi)部空間具備一定的寬度和高度，避免出現(xiàn)過(guò)大過(guò)小的情況。一般情況下，廠房?jī)?nèi)部高度不應(yīng)超過(guò)12m；寬度不宜小于6m，如果存在特殊情況無(wú)法滿足上述要求時(shí)，則應(yīng)采取有效措施進(jìn)行加固處理。

4）在設(shè)計(jì)改造方案時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際需求及相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)廠房?jī)?nèi)各項(xiàng)建筑設(shè)備進(jìn)行合理布局與科學(xué)設(shè)置。具體而言，一方面可以根據(jù)施工需要對(duì)廠房?jī)?nèi)部的設(shè)備進(jìn)行集中布置；另一方面還可將廠房?jī)?nèi)的設(shè)備進(jìn)行分散布置，以此提高施工效率和施工質(zhì)量。

2、加強(qiáng)工業(yè)廠房的防火設(shè)計(jì)

在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房改造中，防火設(shè)計(jì)是整個(gè)工程設(shè)計(jì)的重要組成部分，同時(shí)也是整個(gè)工程質(zhì)量的保障。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房防火設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于其防火材料的選擇與設(shè)計(jì)，具體來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房防火設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量選擇防火性能較高的材料作為工業(yè)廠房防火材料。另外，對(duì)于工業(yè)廠房?jī)?nèi)部空間較大、耐火等級(jí)較高等特點(diǎn)而言，則可以考慮將其作為工業(yè)廠房建筑防火設(shè)計(jì)中重要部分進(jìn)行加強(qiáng)，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房改造時(shí)要盡量選擇耐火等級(jí)較高、不容易發(fā)生坍塌等問(wèn)題的材料。

3、做好廠房的防腐蝕設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的腐蝕主要是由于鋼結(jié)構(gòu)表面在空氣中或者水中受到氧氣、水分和其他腐蝕性介質(zhì)的作用所引起的，主要的腐蝕形式有：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕以及它們的混合腐蝕等。鋼結(jié)構(gòu)廠房的防腐蝕設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采用相應(yīng)措施：

1）表面處理

對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理時(shí)，要選擇合適的處理方法，如采用噴砂除銹、拋丸除銹等。具體的工藝方法為：將鋼結(jié)構(gòu)表面用噴砂除銹處理到規(guī)范要求；對(duì)表面有氧化皮或油污要進(jìn)行打磨處理；對(duì)于腐蝕嚴(yán)重且較厚的鋼板要進(jìn)行打磨；對(duì)于較薄但有銹蝕現(xiàn)象的鋼板要進(jìn)行噴砂除銹處理。

2）涂刷防護(hù)涂層

在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防腐蝕設(shè)計(jì)中，涂刷防護(hù)涂層是最為有效和直接的方法，在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中一般采用環(huán)氧樹(shù)脂涂料，如在廠房?jī)?nèi)表面涂刷環(huán)氧樹(shù)脂涂層，能夠有效提高鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防腐蝕性能。具體來(lái)說(shuō)，環(huán)氧樹(shù)脂涂料是一種通過(guò)化學(xué)鍵而形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的涂料，其具備一定的柔性和韌性，并且在空氣中不會(huì)發(fā)生粉化現(xiàn)象。因此，在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中涂刷環(huán)氧樹(shù)脂涂料時(shí)，可使其在施工過(guò)程中不會(huì)因?yàn)闈穸冗^(guò)大而發(fā)生粉化現(xiàn)象。

3）環(huán)氧樹(shù)脂涂料還具有較強(qiáng)的耐水、耐溫性能，其所具備的良好韌性使得環(huán)氧樹(shù)脂涂料對(duì)各種外力具有較強(qiáng)的抵抗力。因此在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能選用環(huán)氧樹(shù)脂涂料進(jìn)行涂裝，這樣才能有效保證鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房處于安全、穩(wěn)定、可靠的工作環(huán)境。

4、優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)主要包括柱間支撐系統(tǒng)以及屋架支撐系統(tǒng)等幾個(gè)部分，其設(shè)計(jì)需要考慮到廠房的跨度、高度以及荷載情況等因素。在進(jìn)行工業(yè)廠房設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循“先地下后地上”的原則，并考慮到廠房跨度較大，為了保障鋼結(jié)構(gòu)廠房的整體穩(wěn)定性，應(yīng)在柱間支撐系統(tǒng)與柱之間設(shè)置剛性系桿。該剛性系桿能夠在一定程度上起到約束廠房空間變形的作用，同時(shí)也可以將鋼柱所承受的荷載進(jìn)行分解，減輕鋼柱的受力情況。除此之外，還應(yīng)在柱子四周設(shè)置柱腳支撐，并在柱子中間設(shè)置壓型鋼板，用以承受廠房在使用過(guò)程中產(chǎn)生的垂直荷載。另外，為了增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)廠房的剛度以及穩(wěn)定性，還應(yīng)在屋架支撐系統(tǒng)與柱子之間設(shè)置壓型鋼板，以加強(qiáng)鋼屋架結(jié)構(gòu)與柱子之間的連接強(qiáng)度，還應(yīng)將屋面檁條布置到鋼屋架上，并將屋架與鋼結(jié)構(gòu)屋面板之間進(jìn)行連接。

5、加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

根據(jù)抗震設(shè)防要求，按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010），在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)過(guò)程中，要采取合理的抗震措施，盡量提高廠房結(jié)構(gòu)的抗震性能，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)廠房結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)。比如在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房改造的過(guò)程中，要根據(jù)廠房建筑功能的實(shí)際需求，選擇合適的抗震措施?？傇瓌t為“強(qiáng)柱弱梁”、 “強(qiáng)剪弱彎”、 “強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”。除在設(shè)計(jì)過(guò)程中滿足計(jì)算要求外，通過(guò)設(shè)置鋼柱加勁肋，提高柱子的穩(wěn)定性；在鋼框架梁下方設(shè)置水平支撐，以保證鋼梁下翼緣不失穩(wěn)；在鋼框架梁與鋼柱位置設(shè)置鋼斜撐，提供梁抗剪能力，只有這樣才能提高鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震性能。

6、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)實(shí)用

鋼結(jié)構(gòu)廠房的成本和企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益息息相關(guān)，成本越高則企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益越低。設(shè)計(jì)過(guò)程中需要堅(jiān)持實(shí)用原則。結(jié)構(gòu)計(jì)算中應(yīng)盡可能在保證安全性的前提下，節(jié)約鋼材的用量。設(shè)計(jì)人員需要以全局為重，不能為了某個(gè)小細(xì)節(jié)而犧牲整體功能。可以從如下方面入手：

1）保證荷載的準(zhǔn)確性，不能過(guò)于加大荷載。

2）梁柱設(shè)計(jì)選擇合理的截面及型號(hào)。

3）鋼結(jié)構(gòu)振動(dòng)問(wèn)題需按要求調(diào)整。

7、鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量通病及防治措施

1）首先從源頭把關(guān)，應(yīng)該根據(jù)材料的性能及建筑物的實(shí)際情況，選取合適的材料。鋼材表面質(zhì)量問(wèn)題主要有結(jié)疤、表面裂紋及皮下氣泡等問(wèn)題。長(zhǎng)期使用過(guò)程中也存在疏松、夾渣、翻皮等問(wèn)題。應(yīng)首要對(duì)鋼材質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。

2）鋼結(jié)構(gòu)深化及制作過(guò)程中，應(yīng)反復(fù)核查詳圖大樣，根據(jù)設(shè)計(jì)要求編制加工方案并組織施工技術(shù)交底。下料工序質(zhì)量的好壞對(duì)制作有直接的影響，所以應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控。

3）鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)中采用螺栓連接及焊接工藝。對(duì)于重要承重構(gòu)件，如果處理不好參與應(yīng)力影響，將會(huì)給結(jié)構(gòu)安全造成嚴(yán)重的潛在危害。