【摘 要】随着建筑工程事业以及建筑工程材料的不断发展，钢结构成为建筑建设中较为多用的一种结构形式。无论是在应用性能上，还是在施工操作上，都具有一定的优势。本文主要针对轻钢结构工业厂房设计中存在的问题进行探讨，并分析钢结构工业厂房的设计思路与实践应用，以供相关工作人员参考。
【关键词】钢结构；工业厂房；设计思路；实践应用
轻钢结构建筑具有较多的优点，在现代民用和工厂建设中得到越来越多的采用。但是在钢结构工业厂房设计中，依然存在着一些问题需要相关工作人员提高重视。现根据本人的设计实践，对此进行初步探讨：
钢结构工业厂房构造特点
钢结构厂房主要的承重构件是由钢材组成的。包括钢柱，钢梁，钢结构基础，钢屋架，钢屋盖等。
同样受力情况下，钢结构建筑质量轻，强度高，跨度大。
钢结构的制作主要是在专业化金属结构厂进行，制成的构件运到现场安装，装配化程度高，安装速度快，工期短，可早日建成投产，且钢材具有可焊性，使钢结构的连接大为简化，适应于制造各种复杂形状的结构。
钢材的塑性韧性好，使结构对动荷载的适应性较强，实际工作性能与所采用的理论计算结果符合程度好，结构的可靠性高。
钢结构建筑搬移方便，回收无污染，并能够循环利用。
钢结构耐火性能差，耐腐蚀性差。发生火灾时，钢结构的耐火时间较短，会发生突然的坍塌。钢材在潮湿环境中，有腐蚀性介质环境中容易锈蚀，需要定期维护，增加了维护费用。
钢结构工业厂房设计中存在的主要问题
在设计钢结构工业厂房过程中，需要结合实际情况，对工业厂房的整体功能布局、防火设计、构件的受力情况等都进行详细的研究与考察，并全面分析厂房结构设计的成本造价，以求在最小的成本花费范围内，设计出最佳的符合使用要求的钢结构工业厂房。因此，设计人员必须对以下问题进行中重点分析与思考。
建筑功能设计
钢结构工业厂房的功能要求是满足工业生产的工艺要求及生产流程的顺利实现，并满足设备的顺利安装及调试。同时在设计中应适当考虑操作人员的生理及心理的要求。但一些设计人员为了建筑的外部形象标新立异，牺牲建筑本身工艺生产的空间要求，造成工艺及生产流程的间断，影响到了工厂的正常生产及运作。
结构设计
在建筑结构设计中，结构的受力情况是必须严加考虑的。但是，一些设计人员简单的认为钢结构的自重小，强度高可作大跨度，随意布置柱网或随意取消柱子，致使钢结构工业厂房建造和安全成本增加，影响钢结构工业厂房设计的整体工程造价控制。
建筑防火设计
钢结构耐火性能差，耐腐蚀性差。钢结构建筑的骨架为钢梁，钢柱，钢屋架。虽然它们属于不燃烧材料，但随着温度的变化，其承载力和平衡稳定性会随温度升高而大幅度下降。按理论计算，钢结构失去平衡稳定性的临界温度为500oC,一般火场温度都在800oC - 1000oC左右，在这样的温度条件下，无任何保护的钢结构很快就会出现塑性变形，大约15分钟内就会倒塌。
根据现行建筑设计防火规范的要求，无保护的轻钢结构耐火等级低，要满足大空间、大跨度厂房的使用要求，除了必须划分成很多防火分区间外，还必须对结构部件采用防火保护。这样一来，不仅防火分区及其构造处理上存在困难，还影响工艺生产线的流畅；并且防火保护也增加了建筑的成本。
人员疏散问题
由于钢结构厂房建筑自身存在的弱点，在人员的疏散方面应予以重视，特别是厂房建筑的自身性质要求，建筑楼面开孔及管线的穿插，设备机械的在工厂生产的工艺连续性上的要求不可避免。有些建筑设计师只是考虑到厂房内的空间开阔，疏散距离往往以最短的直线距离计算，未考虑机器和空洞管线的阻挡，从而绕路超出疏散距离的消防问题。
钢结构工业厂房的设计思路与实践应用
第一，做好准备工作。
在设计钢结构工业厂房之前，需要对工厂的工艺流程及设备布置有较充分的了解，使得在满足其工业生产设备及生产流程的要求下布置建筑平面，并适当兼顾操作人员的生理心理使用要求。
第二，优化外立面设计。
对于外立面的设计，需要根据工业厂方整体外观以及工厂整体规划进行。可以适当采用协调性较强的彩色压型钢板，并根据需求设计外立面的规模与线条，突出工业厂房重点区域，如门、窗等处，以提高外立面的设计效果。同时还需注意连接节点设计工作，严格规范连接节点的焊接、栓接等施工流程，加强连接板厚度的控制与审核，以保证连接节点的可靠性，为工业厂房的稳定性、安全性提供保证，也突出工业厂房的美观性。
第三，合理化结构布置。
在结构设计过程中，根据国家相关规定与工业厂房的整体布局，对其梁柱支撑端面、结构受力、外立面结构等问题进行详细而严格的思考，以便为钢结构工业厂房设计奠定基础。建筑方案设计阶段应紧密联系结构专业，对结构的柱网及设计体系进行合理布置。
第四，建筑耐火等级与防火分区的合理确定
各种厂房建筑由于其使用功能要求和重要程度的不同，火灾危险性存在差异，设计时要根据业主提供的建筑使用功能要求，根据《建筑设计防火规范》的要求，确定建筑物的火灾危险性（生产类别），进而经过综合比较后，确定建筑的耐火等级。
合理使用防火分区间的分隔措施，针对不同的建筑和生产类别，合理运用规范和有效技术措施，保证建筑消防安全和生产工艺的畅通，进而降低建设成本，才能最大限度地发挥出轻钢结构建筑的优势。
第五，钢结构构件的防火处理
设计时要选用恰当的钢结构防火保护方法。目前我国钢结构主要采用三种保护方法：喷涂法、包敷法、水淋冷却法。实际工程上，较为经济、用的最广泛的方法是喷涂法。在柱、梁表面覆以一定厚度的防火涂料，将会使被保护构件的耐火时间大大提高，以满足各级建筑耐火等级对建筑不同构件耐火时间的要求。
第六，充分考虑人员疏散问题
设计时要充分考虑人员疏散的因素，将人员密度指标和钢结构工业建筑的特点综合起来考虑，加强对安全疏散的设计要求，充分考虑到工厂设备及楼面穿孔管线对疏散的阻碍，合理布置疏散人流及安全出口，保证人员疏散时间小于建筑构件的耐火极限，确保火灾时人员能安全逃生，避免群死群伤火灾事故的发生。
结 语：
总而言之，随着建筑工程材料的不断发展，钢结构将扮演越来越重要的角色。虽然在钢结构工业厂房设计中依然存在一些问题亟待解决，但是在相关工作人员的共同努力之下，在分析比较中寻找更合适、经济的方案，在保证建筑的安全、经济的前提下，最大限度地发挥钢结构材料的优势，才能设计出经济、适用的建筑产品来，更好地为经济建设服务。
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