工业厂房关系到工业生产质量以及生产过程的安全性。因此,工业厂房建设成为我国工业生产及管理的重要组成部分。在工业厂房建设实践中,钢结构具有加工便捷、性能好、可循环利用、应用成本低等诸多优势,亦可保障厂房建筑结构稳定性与质量,成为工业厂房建设不可或缺的结构类型。为全面提高钢结构施工质量,就需从设计入手,保证工业厂房钢结构设计以安全性、合理性,规避可能存在的变形、腐蚀等钢结构问题。
一、工业厂房钢结构设计要点
(一)提升生产工艺与结构布置的合理性
在工业厂房结构设计环节,生产工艺、结构布置是否合理直接影响到结构设计质量。因此,在着手设计工作前,设计人员需沉入基层全面了解厂房生产需求,确保生产工艺、结构布置能满足工业厂房使用方的切实需要。在实际的工业厂房结构设计中,往往会因建设方与业主方的沟通不协调,导致投入使用后的工业厂房出现诸多应用问题。因此,在工业设计阶段,需做好厂房需求调查,提高科技工作的针对性。比如,怎样布设设备位置、承受的荷载等,均需满足相应生产需要。此外,为充分发挥生成工艺效能,必须做好工业厂房设计,强化工业厂房用途与生产工艺间的紧密融合。但在生产实践中,因部分设计人员并不能全面熟知生产工艺,导致在结构设计中未考虑具体的工艺要求,降低了设计与生产工艺间的协调性。在结构设计方面,设计人员亦应遵循动荷载设备布置规范,做好工艺布置图设计。建设方应提供相应的工艺图,由设计人员结合工艺图充分了解支撑位置设置与工艺布置间的关联,并能满足工业厂房结构泄爆需求,提高整个生产过程的安全性。设计人员必须关注钢材的结构性能,在选择钢材时,明确工业厂房工艺设计方案,选择切实所需的钢材,全面提高工业厂房性能。
(二)关注结构计算
在设计实践中,多会采用计算机软件计算工业厂房结构设计方面的数据,既可提高计算结果精准度与工作效率,还可比对与分析多种设计方案,帮助设计人员优化结构设计与概念设计,继而将更多时间与精力放到优化构造系统措施上面。从目前情况来看,通过计算机进行结构计算时,可提高设计成效。为保障设计合规性,需要及时复核计算机计算结果,在最大程度上减少结构设计问题,防止厂房结构存在质量或者安全隐患。此外,在进行结构设计时,需要注重动荷载与变形扰度间的影响。
二、工业厂房钢结构设计要点
(一)防火设计
火灾是影响钢结构厂房结构安全的重要因素。在建设环节,设计人员需合理确定防火材料,保障材料安全性与使用性能良好。一方面,设计人员可在厂房内安装部分自动喷淋系统、水幕系统与烟感系统。在发生火灾后,工作人员可及时进行灭火操作,防止发生更大的火灾风险。另一方面,需要应用机械送风方式构建辅助系统。即借助机械送风设备将火灾烟气排出室外,通过风降低室内温度,实施冷却处理操作,降低厂房内温度。在厂房建筑过程中,需要进行优化与改进,借助先进的技术提升钢结构的安全性与稳定性,确保钢结构能满足后续厂房生产需要。此外,还应做好内部消防设施设置与管理,保障火灾发生时能及时将火扑灭,降低火灾风险。通过对厂房内电气设备进行安全管控,可将诱发火灾问题合理规避掉。
(二)防腐设计
工业厂房性质与应用具有较强特殊性,选址多位于偏僻位置,便于减少对周围环境或周围居民造成的影响,确保居民的正常生活以及工业生产能顺利进行。但是偏远地区的空气湿度较大,且具有一定的腐蚀性,钢结构受到环境影响后出现氧化的几率增加,或者出现不同的腐蚀问题。尤其,在潮湿或湿润的环境下,腐蚀强度明显,致使钢结构特点与优势受到影响,无法满足现代化工业厂房结构设计多元化的需要,降低了工业厂房安全性。一旦钢结构出现腐蚀问题,钢结构的横截面会随着腐蚀加深而变小,钢结构表面锈蚀会诱发工业厂房钢结构松动问题,缩短工业厂房使用寿命。在腐蚀达到某种程度后,直接会加大安全事故发生几率,难以保证工作人员的生命安全。因此,设计人员需做好钢结构防腐设计工作。一是结合工业厂房结构设计需求,有序开展选址、布局、结构施工、材料选择以及设计技术等多项工作,进而为防锈处理工作顺利进行提供切实所需的数据支持。二是设计工作人员亦可在钢结构构件的表面涂一层防锈漆,防止钢结构与空气直接接触,有效减少外部环境或外部因素对钢结构造成的负面影响,进而规避钢结构腐蚀等问题。二是做好钢结构表面清理工作。在钢结构表面出现锈蚀问题后,需要及时进行除锈处理,有效规避钢材表面锈蚀问题,确保工业厂房整体施工质量。此外,一些较为特殊的工业厂房内部空间较大,在长期使用过程中,钢材难免出现锈蚀问题。为保障工业厂房稳定性与施工质量,需要做好钢材表面防锈处理。工作人员可采用喷砂除锈方式进行除锈操作,防止对钢结构造成二次损害。为促进防腐处理工作顺利进行,需要选用防锈效果较好的施工材料或者施工工艺,以此宝藏防腐材料在长期使用过程中免遭腐蚀问题。比如,部分钢结构构件多暴露于外部环境,设计人员可适度增加防绣漆用量,防止外部潮湿环境对钢结构构件造成腐蚀。
(三)防震工作
防震是钢结构设计的重要组成部分,可有效防止厂房内设备出现倒塌问题,并提高生产环境安全度。在工业厂房防震设计环节,设计人员需全面了解厂房承载力、刚度、楼层高度等,确保厂房内结构符合相应设计需要,以及对钢结构节点进行分析计算。在进行工业厂房结构设计时,设计人员需分析与计算厂房建筑高度、宽度等数值,保证其承载力符合相应建设规范。通过对建筑材料进行分析与计算,可确保钢结构施工的整体稳定性与强度。
在建设实践中,部分工业厂房地处地震带。此地区地震频繁,对工业厂房地产设计提出了更高要求。通过全面提高防震设计,可确保钢结构能高效承受地震破坏力。设计人员需要将地震荷载、结构抗震性能、维护效果等因素全面考虑进去,把工业厂房结构与设备具备良好的抗震性能。此外,在施工过程中,需要制定相应的施工方案,明确施工规范,促使施工工作有序开展。
三、结语
综上所述,钢结构是工业厂房结构设计中较为常见的设计技术之一,优势众多,如施工周期短,结构安全度与强度高,可减少施工建材损耗等,在工业厂房建设实践中得到了广泛应用,取得了良好的建设成效。为延长厂房使用寿命,减少工业厂房施工中存在的安全隐患或者施工质量问题,设计团队需做好钢结构防火设计、防腐设计与防震设计,为后续工业厂房建设工作顺利提供切实可行的设计方案支持,全面提高工程施工成效。
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