工业厂房钢结构设计的现状及改进措施

工业厂房钢结构设计的现状及改进措施摘要：随着我国国民经济快速、健康发展，工业建筑产业化进程也在不断推进。钢结构以它独特的优越性，受到人们的广泛接受而被广泛应用于工业厂房。由此，参与建设的企业也越来越多，而各企业的技术、管理水平参差不齐经常发生各种各样的问题。本文通过对我国钢结构工业厂房建设过程中，存在的一些问题进行分析，希望可以帮助制定一些行之有效的改进措施，提高我国钢结构工业厂房的建设效果，以利钢结构健康发展。关键词：钢结构；工业厂房；关键问题；解决措施引言：钢结构工业厂房应用了先进的建筑材料、设计技术、施工管理技术，成为工业厂房建设的首选。钢结构有效改变了我国传统建筑技术、施工管理的诸多弊端，大大提高了施工效率、减小了建设周期、节约了建造成本。厂房建设中的问题有效解决，对钢结构推广应用健康发展、化解钢材产能过剩、促进我国现代建筑业的健康和可持续发展具有重要意义。一、钢结构工业厂房设计现状1.1钢结构重量轻与钢筋混凝土建筑相比钢结构建筑质量轻。在相同条件下，通常钢结构厂房自重只有钢筋混凝土厂房的1/4〜1/5。由于钢结构重量轻，钢结构厂房跨度可做到40米，可满足生产工艺对大跨度的需求。1.2设计周期短钢构件在工厂加工不受天气、季节影响。构件、材料运输到现场后通过螺栓、焊接及自攻钉进行现场安装，现场工作量少。厂房施工管理程序大大简化，缩短了厂房设计周期，有助于厂房尽早建成、尽快投产并尽早收回投资、获得收益，综合经济效益明显。1.3抗震性能优混凝土强度低，钢筋混凝土构件开裂后承载能力迅速下降。而钢材具有材质均匀、各向同性、强度高、塑性和韧性好的特性。钢结构在地震作用下地震反应小；能抵抗强震变形。1.4质量有可靠钢材材质均匀、各向同性，符合力学模型假定。钢构件在工厂机械化加工，受人为因素和环境因素影响小、精度以毫米计。现场工序少质量易控制。1.5施工难度较小相较于钢筋混凝土结构，钢结构施工难度大幅度降低。钢构件在工厂利用型材、钢板焊接。由于现场组装且重量轻，钢结构对施工场地、施工机具要求低。如网架结构在地面组装好后整体提升，对安全、质量、工期都有保障。钢筋混凝土结构在节点区钢筋密集，混凝土难浇密实，工作量大、受天气影响大、工期慢，施工难度大。二、钢结构工业厂房设计过程中的关键问题2.1前期规划问题目前，许多厂房没有做好前期规划工作就匆忙开始设计，给后面的工作带来很大被动。厂房的风格、建筑效果、使用功能不明确，边设计边修改，浪费资金、工期。没有考虑后期工艺改进、产品升级等，造成后期无法升级改造或改造成本过高。没有做好投资预算，建设过程中工程款不能及时支付使项目难以推进，甚至成为“烂尾楼”。工期安排不合理，留给设计、施工、调试的工期短，使设计成本加大、施工安全隐患大、工程质量难控制。2.2厂房设计问题设计前没有根据厂房特点有针对性地选择设计院，未发挥他们的专业技能、行业资源带来的效益。厂房在进行初步设计时，需充分考虑未来产品升级，使厂房发挥最大效益。通过了解厂房的具体使用需求，对方案进行比较、优化和调整。确保厂房在建设中方便施工减少建造成本，获得最大的利用空间、提升厂房利用空间，降低运营及后期改造成本。设计时选择合理的结构体系、力的传递路径要短直接。如：尽量利用框架支撑；柱距8米左右、跨度24米左右；利用组合结构、连续构件等。以达到安全、经济、降低成本的目的。设计时要注意调研新工艺、新技术、新材料对厂房建设、使用中带来效益。如；厚钢板焊接技术、水性油漆、新型围护板等。由于温室效应，极端恶劣天气发生的频率越来越高，设计时要考虑极端恶劣天气要有一定的安全储备或应对措施。2.3制作问题钢结构制作过程中涉及的工序多容易产生问题，工程款不能及时回收。因此，钢结构制作直接关系厂房质量、施工进度、安装成本。钢材进厂后应分类标记、堆放，钢材、焊材经检验合格后方可入库，严禁不合格材料入库。应根据各种构件的进场时间和制作周期，确定下料时间，保证进场的构件能及时安装。如格构柱制作周期长，应先于钢梁一周下料。钢板下料前要认真核对材质、厚度、宽度、长度，防止下料错误导致缺料造成不必要的损失。焊接时要根据工艺文件控制好电流强度、焊接速度，对厚板要做好预热及保温。避免气孔、夹渣、裂纹、咬边、分层、未熔透等焊接缺陷。在装配时要重点控制连接板的孔径、孔距、位置、角度及构件长度，否则可能导致现场安装不了而影响施工进度并加大安装成本。2.4安装问题钢结构安装是厂房建设过程中的重要一环，也是发生进度、质量、安全问题最多的地方。根据厂房的总体进度目标，做好各类构件的进场计划。大型厂房要划分多个区块，使构件可以小批量快速制作、安装，更好地做到有效产出，同时提高安装效率保证进度。构件进场前要做好轴线、基础、标高等土建数据复测、记录，必要时对构件进行工厂修改。否则，会造成人员、机具窝工，进度和质量也受影响。钢结构安装时应尽量形成稳定的结构体系，当天不能形成的应采取临时固定措施，防止钢架被大风刮倒。钢柱垂直度、钢梁挠度、螺栓漏装、螺栓漏拧、焊缝质量、栓钉漏打等，这些直接关系到结构的安全。防止因安装质量问题造成厂房不合格，甚至是“豆腐渣工程”使厂房不能验收。屋面、墙面的围护节点施工是细活，其安装质量不好会使屋面、墙面漏水、渗水，影响业主的使用也加大后期维修成本。钢结构安装都是高空、高处作业，稍有疏忽就会发生人员伤亡事故，造成巨大损失和恶劣影响。因此，提高工人安全意识、做好安全防范措施、加强安全管理，是解决安装问题的一项重点工作。三、提高钢结构工业厂房设计效果的措施3.1做好前期规划如果厂房前期规划工作做好了，就可以减少设计过程中修改并为后期升级改造及维护提供便利。好的规划还可以降低设计成本、施工安全隐患并保证工程质量、施工进度。对于缺乏前期规划经验的企业，可以聘请专业咨询机构完成。3.2重视设计质量选择有经验的设计院来完成厂房设计不但能保证设计质量，更能使设计在厂房设计、升级改造、使用中带来效益。设计过程中要结合厂房特点，让专业施工单位提前消化图纸并提供合理化建议，同设计院沟通顺畅，更好地提高设计质量创造价值。3.3控制制作质量制作前要由技术部门对施工图纸进行深化设计。解决施工图纸问题，使钢结构制作、安装顺利开展。工艺部门要做好工艺评定工作，对车间做好技术交底工作。加强材料的出入库、余料回收及保管工作。加工过程中要控制构件质量特别是批量性构件。做好自检、互检、巡检工作，避免构件检验时不合格带来更大损失。3.4控制安装质量做好构件的合理计划，保证构件及时发货到现场。构件进场前及安装过程中，加强质量监控，防止安装质量对结构、围护造成质量缺陷。3.5做好监管工作钢结构工业厂房的设计是个系统工程，中间的每个过程如控制不好都将对经济、质量、安全、进度造成不可挽回的损失。在此过程中需要切实做好监管工作，设计、监理、施工、质监等各参建单位需要履行好自己的职责，做好过程监管工作预防各种隐患，及时处理各种事故，最大程度降低损失。四、结束语综上所述，钢结构以它独特的优越性而在工业厂房中广泛应用，但在钢结构工业厂房的设计过程中所遇到的问题需要高度注视。本文提出了5点解决措施，希望有助于提高我国钢结构工业厂房的设计效果，以利促进钢结构建筑健康发展、化解钢材产