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【摘要】在社会的发展之下，轻型钢结构已经在各类建筑中得到了广泛的使用，轻型钢结构的种类很多，有着抗震性能好、轻质高强、外型美观、施工速度快以及环保型理想的特征，因此，在工业厂房的设计中也逐渐替代了传统的钢筋混凝土结构。为了保障应用的质量，必须要深入分析轻型钢结构的承载问题，采取科学合理的措施降低用钢梁指标，强化设计，制定好完善的评定制度与评定流程。本文主要分析轻钢结构在单层工业厂房设计中的应用方式与注意事项。
【关键词】轻钢结构 单层工业厂房设计 应用
近年来，在钢结构新工艺与新技术的发展之下，钢结构尤其是轻钢结构得到了迅速的发展，轻钢结构有着抗震性能好、轻质高强、外型美观、施工速度快以及环保型理想的特征，因此，在工业厂房的设计中也逐渐替代了传统的钢筋混凝土结构，得到了广泛的使用。
复合彩色压型钢板的发展标志着工业厂房外围护结构的时代的带来，这就给轻钢结果的发展奠定了一个坚实的基础，可以促进轻钢结构朝着大跨度与中跨度的方向发展，轻钢结构以其造价低廉、用钢量少以及适用范围广泛的优势被业主视作作为理想的结构型式。
1 .大跨度门式钢架结构的设计方式
1.1 荷载分析与取值
在设计之前，需要根据厂房的地理位置选择好科学合理的抗震雪荷载、风荷载以及烈度，同时，还要根据厂房的结构构成与使用情况选择屋面与楼面的活荷载以及恒荷载，再选择适宜的活荷载与恒荷载分项系数，对于可能存在的危险需要留好安全系数，考虑到最不利的荷载组合，这样才能够保障结构设计的安全性。
1.2 梁、柱截面预估方式
在厂房建筑结构体系布置完成之后，需要计算出重要构建截面的参数，尤其是柱、梁、支撑断面的尺寸，并根据支座与荷载情况确定好钢梁截面高度，翼缘宽度可以根据梁间支撑间距限值进行计算，这样即可简化整个计算流程。在确定好翼缘宽度与截面高度之后，就能够根据中布局稳定构造要求来计算板件的厚度，此外，还要根据双向受弯、轴心受压与单向受弯情况选择钢截面与钢管。
1.3 失稳控制方式
1.3.1 设计问题
在对单层工业厂房进行设计时，必须要首先考虑到整个建筑体系的稳定性，并采取受力分析法分析单件构件的受力情况，就现阶段来看，对于稳定性的分析多使用平面计算法，很少应用到空间计算法，虽然部分软件可以实现空间计算，但是由于操作要求高、计算复杂，因此，其使用范围也受到了一定的限制，为了提升计算的准确性，必须要分析建筑空间受力的综合情况，进行支承构建，保障平面外支撑的稳定性。
1.3.2 施工失稳问题分析
在施工过程中，需要注意到以下几个问题：
首先，钢结构的焊接问题
对于首次焊接钢种，必须要进行工艺的评定，并制定好完善的评定制度与评定流程，把握好装配与焊接的质量关，要注意到，接头装配质量需要涵盖到对口错边量、根部间隙、坡口质量几个因素，为了防止焊接过程中的应力导致焊接裂纹的出现，必须要严格的遵循焊接规范标准进行焊接。在焊接时，需要随时加热保障焊缝温度，在一条缝隙焊接完成之后，需要进行后热。对于要求探伤的焊缝，需要严格的进行无损探伤，如果焊接结果不合格，必须要在第一时间进行整改。
其次，钢结构安装质量控制方式
在进行安装前，必须要严格检查好设计文件、产品合格证以及预拼装记录，如果钢结构的缺陷发生偏差，必须在第一时间进行纠正，在安装之前，需要进行详细的测量，在焊接厚钢板时应该进行模拟试验，编制好完善的施工工艺标准。在钢结构吊装完成之后，需要重点对标高、轴线进行测量，做好相应的标记，同时，还要安装好支撑结构，保障施工的安全性与稳定性。
1.3.3 扫雪操作问题
如果出现连续大雪的天气，那么屋面的荷载就会显著的增强，甚至会达到强度界限，但是如果急于扫雪，就可能由于扫雪区域不合理引起屋面的坍塌。
1.3.4 维护与使用时的失稳问题
在工业厂房使用过程中，由于热辐射、雨雪、误操作等因素的影响，常常会发生承重构件失稳的情况，由于轻钢结构重量轻、跨度大、截面小，在以上因素的影响下很容易出现柱子移位的情况，情况严重时甚至会导致车间坍塌。为了防止以上问题的产生，必须要设置好护栏.
2. 钢结构设计注意事项
2.1 荷载的取值
在选择钢结构荷载时，需要严格根据相关的标准，一般情况下，设置为0.5kN/m2，如果屋面不需要操作人员进行操作，可以将活荷载控制为0.5kN/m2，如果构件荷载面积超过60㎡，可以将活荷载设置为0.3kN/m2，但是，考虑到天气等因素的影响，设计人员在设计的过程中不仅需要参照规范荷载，应该根据当地的天气情况综合分析雪荷载，这样才能够保障建筑物的使用安全。
2.2 节点的处理
在进行节点处理时，需要遵循“强柱弱梁”以及“强节点弱构件”的原则，在很多情况下，虽然构件可以满足要求，但是阶段却不能满足要求，因此，必须要重点关注节点区域的设计问题。
2.3 活荷载因素
在设计时，应该严格根据相关的规范标准分析活荷载不利布置，虽然国家规范中并无明确的规定，但是为了保障厂房的使用安全，在进行设计时，必须要考虑到活荷载的因素。
2.4 抗剪键设计问题
由于地震因素的影响，单层工业厂房的横向水平力与纵向水平力均较大，这两种力均超过柱脚螺栓的承受能力，此时就需要设置好抗剪连接件，在设计时，需要遵循相关的规范标准，选择最为适宜的摩擦系数。
3 .结语
总而言之，在社会的发展之下，轻型钢结构已经在各类建筑中得到了广泛的使用，轻型钢结构的种类很多，为了保障应用的质量，必须要深入分析轻型钢结构的承载问题，采取科学合理的措施降低用钢梁指标，强化设计，制定好完善的评定制度与评定流程，把握好装配与焊接的质量关，同时，还要加强对施工人员的培训与教育，不断提升他们的技能水平和责任意识，相信在不久的将来，轻钢结构必然可以得到更加广泛的应用。
参考文献：
[1]单华喆，刘秀峰. 浅谈人防工程中后浇带的设计与施工[J]. 黑龙江科技信息. 2008（12）
[2]柏明虎，周文军. 单层工业厂房钢结构工程特性及施工工艺[J]. 徐州工程学院学报. 2006（09）
[3]李元齐，马荣奎，宋延勇，潘斯勇. 冷弯薄壁型钢螺钉连接抗剪性能试验研究[J]. 同济大学学报（自然科学版）. 2013（01）
[4]李元齐，刘飞，沈祖炎，王树坤. 高强超薄壁冷弯型钢屋架承载性能及设计方法[J]. 同济大学学报（自然科学版）.
[5]陈立福，刘福民，于新春，崔敏. 轻型钢结构现代化养鸡场设计[J]. 石河子大学学报（自然科学版）. 1998（01）
【关键词】轻钢结构 单层工业厂房设计 应用
近年来，在钢结构新工艺与新技术的发展之下，钢结构尤其是轻钢结构得到了迅速的发展，轻钢结构有着抗震性能好、轻质高强、外型美观、施工速度快以及环保型理想的特征，因此，在工业厂房的设计中也逐渐替代了传统的钢筋混凝土结构，得到了广泛的使用。
复合彩色压型钢板的发展标志着工业厂房外围护结构的时代的带来，这就给轻钢结果的发展奠定了一个坚实的基础，可以促进轻钢结构朝着大跨度与中跨度的方向发展，轻钢结构以其造价低廉、用钢量少以及适用范围广泛的优势被业主视作作为理想的结构型式。
1 .大跨度门式钢架结构的设计方式
1.1 荷载分析与取值
在设计之前，需要根据厂房的地理位置选择好科学合理的抗震雪荷载、风荷载以及烈度，同时，还要根据厂房的结构构成与使用情况选择屋面与楼面的活荷载以及恒荷载，再选择适宜的活荷载与恒荷载分项系数，对于可能存在的危险需要留好安全系数，考虑到最不利的荷载组合，这样才能够保障结构设计的安全性。
1.2 梁、柱截面预估方式
在厂房建筑结构体系布置完成之后，需要计算出重要构建截面的参数，尤其是柱、梁、支撑断面的尺寸，并根据支座与荷载情况确定好钢梁截面高度，翼缘宽度可以根据梁间支撑间距限值进行计算，这样即可简化整个计算流程。在确定好翼缘宽度与截面高度之后，就能够根据中布局稳定构造要求来计算板件的厚度，此外，还要根据双向受弯、轴心受压与单向受弯情况选择钢截面与钢管。
1.3 失稳控制方式
1.3.1 设计问题
在对单层工业厂房进行设计时，必须要首先考虑到整个建筑体系的稳定性，并采取受力分析法分析单件构件的受力情况，就现阶段来看，对于稳定性的分析多使用平面计算法，很少应用到空间计算法，虽然部分软件可以实现空间计算，但是由于操作要求高、计算复杂，因此，其使用范围也受到了一定的限制，为了提升计算的准确性，必须要分析建筑空间受力的综合情况，进行支承构建，保障平面外支撑的稳定性。
1.3.2 施工失稳问题分析
在施工过程中，需要注意到以下几个问题：
首先，钢结构的焊接问题
对于首次焊接钢种，必须要进行工艺的评定，并制定好完善的评定制度与评定流程，把握好装配与焊接的质量关，要注意到，接头装配质量需要涵盖到对口错边量、根部间隙、坡口质量几个因素，为了防止焊接过程中的应力导致焊接裂纹的出现，必须要严格的遵循焊接规范标准进行焊接。在焊接时，需要随时加热保障焊缝温度，在一条缝隙焊接完成之后，需要进行后热。对于要求探伤的焊缝，需要严格的进行无损探伤，如果焊接结果不合格，必须要在第一时间进行整改。
其次，钢结构安装质量控制方式
在进行安装前，必须要严格检查好设计文件、产品合格证以及预拼装记录，如果钢结构的缺陷发生偏差，必须在第一时间进行纠正，在安装之前，需要进行详细的测量，在焊接厚钢板时应该进行模拟试验，编制好完善的施工工艺标准。在钢结构吊装完成之后，需要重点对标高、轴线进行测量，做好相应的标记，同时，还要安装好支撑结构，保障施工的安全性与稳定性。
1.3.3 扫雪操作问题
如果出现连续大雪的天气，那么屋面的荷载就会显著的增强，甚至会达到强度界限，但是如果急于扫雪，就可能由于扫雪区域不合理引起屋面的坍塌。
1.3.4 维护与使用时的失稳问题
在工业厂房使用过程中，由于热辐射、雨雪、误操作等因素的影响，常常会发生承重构件失稳的情况，由于轻钢结构重量轻、跨度大、截面小，在以上因素的影响下很容易出现柱子移位的情况，情况严重时甚至会导致车间坍塌。为了防止以上问题的产生，必须要设置好护栏.
2. 钢结构设计注意事项
2.1 荷载的取值
在选择钢结构荷载时，需要严格根据相关的标准，一般情况下，设置为0.5kN/m2，如果屋面不需要操作人员进行操作，可以将活荷载控制为0.5kN/m2，如果构件荷载面积超过60㎡，可以将活荷载设置为0.3kN/m2，但是，考虑到天气等因素的影响，设计人员在设计的过程中不仅需要参照规范荷载，应该根据当地的天气情况综合分析雪荷载，这样才能够保障建筑物的使用安全。
2.2 节点的处理
在进行节点处理时，需要遵循“强柱弱梁”以及“强节点弱构件”的原则，在很多情况下，虽然构件可以满足要求，但是阶段却不能满足要求，因此，必须要重点关注节点区域的设计问题。
2.3 活荷载因素
在设计时，应该严格根据相关的规范标准分析活荷载不利布置，虽然国家规范中并无明确的规定，但是为了保障厂房的使用安全，在进行设计时，必须要考虑到活荷载的因素。
2.4 抗剪键设计问题
由于地震因素的影响，单层工业厂房的横向水平力与纵向水平力均较大，这两种力均超过柱脚螺栓的承受能力，此时就需要设置好抗剪连接件，在设计时，需要遵循相关的规范标准，选择最为适宜的摩擦系数。
3 .结语
总而言之，在社会的发展之下，轻型钢结构已经在各类建筑中得到了广泛的使用，轻型钢结构的种类很多，为了保障应用的质量，必须要深入分析轻型钢结构的承载问题，采取科学合理的措施降低用钢梁指标，强化设计，制定好完善的评定制度与评定流程，把握好装配与焊接的质量关，同时，还要加强对施工人员的培训与教育，不断提升他们的技能水平和责任意识，相信在不久的将来，轻钢结构必然可以得到更加广泛的应用。
参考文献：
[1]单华喆，刘秀峰. 浅谈人防工程中后浇带的设计与施工[J]. 黑龙江科技信息. 2008（12）
[2]柏明虎，周文军. 单层工业厂房钢结构工程特性及施工工艺[J]. 徐州工程学院学报. 2006（09）
[3]李元齐，马荣奎，宋延勇，潘斯勇. 冷弯薄壁型钢螺钉连接抗剪性能试验研究[J]. 同济大学学报（自然科学版）. 2013（01）
[4]李元齐，刘飞，沈祖炎，王树坤. 高强超薄壁冷弯型钢屋架承载性能及设计方法[J]. 同济大学学报（自然科学版）.
[5]陈立福，刘福民，于新春，崔敏. 轻型钢结构现代化养鸡场设计[J]. 石河子大学学报（自然科学版）. 1998（01）