綠色工業(yè)建筑之鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討

綠色工業(yè)建筑之鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討摘要：近幾年來，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，促進(jìn)了建筑技術(shù)的改革創(chuàng)新，使得綠色理念被普遍推廣于建筑行業(yè)之中。隨著基礎(chǔ)建設(shè)的進(jìn)一步完善，大量的綠色建筑設(shè)計(jì)被漸漸的應(yīng)用于每一種建筑中，其中鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用最為廣泛。本文中，作者對(duì)綠色工業(yè)建筑之鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開深入的研究與分析，從中找出存在的問題，并且根據(jù)這些問題給出相應(yīng)的解決策略，希望能夠?yàn)榫G色工業(yè)建筑之鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行貢獻(xiàn)一份力量。關(guān)鍵詞：單層工業(yè)廠房；綠色工業(yè)建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；鋼結(jié)構(gòu)引言:對(duì)于沿海地區(qū)來說，輕鋼建筑施工技術(shù)早已得到了廣泛應(yīng)用，因此大量的建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)廠與房鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的數(shù)量越來越多，造就了鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的高潮。就目前建筑用鋼狀況來說，我國鋼結(jié)構(gòu)的使用數(shù)量僅僅占到總建筑用鋼量的1%左右，明顯低于西方國家的80%，但是值得高興的是，現(xiàn)階段我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展有了新的突破，而且國家也明確指出，必須要不斷的擴(kuò)大鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用面積。一、鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)（一）鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)有很多的優(yōu)點(diǎn)，不僅具有較強(qiáng)的抗震性、抗風(fēng)性，而且隔音效果也特別好，正好與綠色環(huán)保的理念相吻合，不會(huì)受到外界環(huán)境的干擾。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，輕鋼構(gòu)件的抗震及抵抗水平荷載的能力特別的高，能夠抵抗八級(jí)以上的震感。眾所周知，輕鋼結(jié)構(gòu)鋼骨的構(gòu)成材料主要是超級(jí)防腐高強(qiáng)冷軋鍍鋅板，其不僅能夠避免銹蝕，而且還可以使得鋼構(gòu)件的使用壽命大幅度增長，最長的可以長達(dá)100余年。就輕鋼結(jié)構(gòu)來說，其除了重量輕強(qiáng)度高以外，其整體的性能也特別的好，有著超強(qiáng)的變形能力。通常來說，輕鋼結(jié)構(gòu)的自重大約是磚混結(jié)構(gòu)的20%左右，能夠抵抗4200米每分鐘的大風(fēng)。就輕鋼墻體來說，其主要利用高效節(jié)能的系統(tǒng)，呼吸功能特別的顯著，能夠?qū)κ覂?nèi)空氣的含水量進(jìn)行有效的監(jiān)控，就屋頂來說，其有著較強(qiáng)的通風(fēng)功能，可以對(duì)室內(nèi)的通風(fēng)及散熱需要進(jìn)行有效調(diào)控。在輕鋼系統(tǒng)下，窗往往利用中空玻璃，其隔音效果特別顯著。（二）鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)目前，鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)通常是由五個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成的:第一，屋蓋結(jié)構(gòu)。其主要由有檁、無檁兩種系統(tǒng)構(gòu)成，就有檁系統(tǒng)而言，小型面板屬于其最重要的組成部分，就無檁系統(tǒng)來說，大型屋面板屬于其重要的組成部分，大部分屋蓋結(jié)構(gòu)中還具有天窗架和托架，發(fā)揮著重要的承重作用，既可以承受屋蓋自身的重量，也可以承受屋面或外荷和其他荷載。第二，吊車梁。主要安裝在柱子伸出的牛腿上，除了承受吊車自身的重量以外，還承受著吊車剎車沖切力。第三，柱子。其是最為核心的承重構(gòu)件，能夠承受屋蓋、吊車梁的作用力。第四，基礎(chǔ)。其通常應(yīng)用獨(dú)立式基礎(chǔ)，可以承受柱子荷載與梁上部分的荷載。二、綠色工業(yè)建筑之鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析（一）設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備1、結(jié)構(gòu)分析對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入方分析不僅是鋼結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，而且對(duì)于施工評(píng)估的準(zhǔn)確性有著非常重要的意義。在實(shí)際的分析過程中，設(shè)計(jì)人員必須要根據(jù)建筑場地的具體狀況，結(jié)合鋼材標(biāo)準(zhǔn)的具體要求、投標(biāo)文件以及施工方案的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)廠房每一部分鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、材料連接等展開全面的探究與分析。就門式鋼架單層廠房來說，其重點(diǎn)探究力學(xué)原理、鋼架型號(hào)與形式，鋼韌性與柔性等等。因此，要想使得分析結(jié)果更加的準(zhǔn)確，那么相關(guān)人員必須要廣泛應(yīng)用各種分析軟件，從而得出重要的參數(shù)信息，將其與國家規(guī)定的廠房建筑標(biāo)準(zhǔn)相比較。2、結(jié)構(gòu)判斷在進(jìn)行結(jié)構(gòu)判斷的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員必須要根據(jù)項(xiàng)目部提供的相關(guān)單層廠房結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)資料入手，對(duì)所設(shè)計(jì)的高結(jié)構(gòu)展開全面的判斷，評(píng)估其能否被廣泛應(yīng)用于具體單層廠房建設(shè)的過程中，能否實(shí)現(xiàn)材料的有效利用，能否有利于環(huán)境保護(hù)工作的順利進(jìn)行，能否與工程建設(shè)的要求相統(tǒng)一，能否與現(xiàn)有施工材料與施工技術(shù)相吻合，能否具有較高的安全性等等。而在進(jìn)行結(jié)構(gòu)評(píng)估的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員必須要按照對(duì)鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀去設(shè)計(jì)廠房結(jié)構(gòu)模型，同時(shí)利用軟件獲得模型的每一個(gè)參數(shù)，例如:墻與柱、屋架、墻面板等等。如此一來，結(jié)構(gòu)判斷才能夠變得更加的科學(xué)合理。（二）節(jié)材設(shè)計(jì)與磚混結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)相比較，鋼結(jié)構(gòu)有著可以回收利用的優(yōu)勢，這對(duì)于節(jié)約建筑材料材料來說非常的有意義。然而要想使得鋼材得到進(jìn)一步的廣泛利用，那么就必須要展開相應(yīng)的節(jié)材設(shè)計(jì)。就鋼結(jié)構(gòu)單層廠房節(jié)材設(shè)計(jì)來說，其主要是對(duì)單位面積的用鋼量展開有效設(shè)計(jì)。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合具體狀況，有效調(diào)整結(jié)構(gòu)的受力模式，并對(duì)構(gòu)件截面展開進(jìn)一步的優(yōu)化與規(guī)定，等到優(yōu)化完成之后，受力形式就會(huì)變得更加的簡潔方便，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)材的目標(biāo)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化之后，基本上能夠節(jié)約鋼材20%-50%以上，所以相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須在鋼結(jié)構(gòu)，必須要高度重視鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作。除此之外，在設(shè)計(jì)的過程中，因?yàn)閰⑴c設(shè)計(jì)的人員有著不一樣的專業(yè)知識(shí)與能力，而且每個(gè)人的設(shè)計(jì)都會(huì)對(duì)廠房鋼結(jié)構(gòu)的總設(shè)計(jì)造成巨大影響，所以，必須要高度重視設(shè)計(jì)人員間的溝通交流工作，避免由于用鋼量不科學(xué)引發(fā)問題出現(xiàn)。（三）材料資源利用具體來說，鋼結(jié)構(gòu)單層廠房主要利用裝配式方法展開構(gòu)造，其對(duì)于提高材料資源的利用率來說是非常有幫助的。為了更好的應(yīng)用這類方法，必須要在建造的過程中廣泛應(yīng)用高強(qiáng)度鋼筋預(yù)拌、混凝土與砂漿等等，如此一來，建筑材料的利用率就會(huì)大幅度提高，進(jìn)而有效降低施工對(duì)環(huán)境所造成的污染。除此之外，還應(yīng)該加大對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的每一類組件和配件的質(zhì)量檢驗(yàn)力度，使得配件的精度完全吻合相關(guān)的施工要求，并且不斷使得鋼結(jié)構(gòu)的工程施工質(zhì)量得到大幅度提升。在實(shí)際的施工的時(shí)候，必須要結(jié)合不同的施工過程的特點(diǎn)，對(duì)材料的實(shí)際需要類型與數(shù)量展開嚴(yán)格的規(guī)劃，從而使得原材料能夠滿足實(shí)際的施工需要與要求。所以，要想使得工結(jié)構(gòu)與工程質(zhì)量得到有效保障，使得建筑變得更加的安全與穩(wěn)定，那么就必須要加大對(duì)施工材料的嚴(yán)格控制，最大化改善材料的利用率。（四）防火設(shè)計(jì)就鋼材自身的優(yōu)勢來說，其決定性鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房的防火能力的高低。倘若鋼材位于100度以上的高溫環(huán)境中，那么其抗拉強(qiáng)度就會(huì)大幅度降低，甚至?xí)l(fā)生塑性提高的情況。倘若鋼材位于250度的高溫環(huán)境中，那么就會(huì)出現(xiàn)徐變狀況。倘若剛才位于500度的高溫環(huán)境中，那么其強(qiáng)度等級(jí)就會(huì)即刻降低，甚至發(fā)生廠房坍塌的施工，所以，相關(guān)工作人員必須要高度重視防火設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的過程中，結(jié)合建筑防火相關(guān)的要求與廠房建設(shè)的環(huán)境，對(duì)潛在的火災(zāi)等級(jí)與進(jìn)行深入的探究，并且設(shè)計(jì)出相應(yīng)的防火設(shè)計(jì)方案。三、小結(jié)綜上所述，建筑鋼結(jié)構(gòu)模式在近年來廣泛使用，顯著提高了資源的利用率?，F(xiàn)如今，鋼結(jié)構(gòu)不僅可以應(yīng)用于大跨度結(jié)構(gòu)建筑中，例如:橋梁、體育館等等，而且還可以應(yīng)用于重型廠房，例如:工業(yè)廠房。除此之外，還能夠應(yīng)用于受到動(dòng)力影響比較嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)建筑，這樣一來，鋼結(jié)構(gòu)的韌性就能夠完全展現(xiàn)出來，充分發(fā)揮其承重作用。在未來的時(shí)間里，建筑鋼結(jié)構(gòu)模式仍將繼續(xù)探索，向著高質(zhì)量的方向發(fā)展，這就需要設(shè)計(jì)人員和施工人員的共同努力。參考文獻(xiàn)[1]解辰陽.試析綠色工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)選型[J].化工管理,2019(06):83