钢结构厂房施工总结范文

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钢结构作为一种承重结构体系，其自重轻、高强度、优越的抗震性能、工业装配化程度高、建造时间短、耐用、节能、可回收利用等众多优点，深受建筑师和结构工程师的青睐。到目前为止，许多经典的钢结构建筑物不胜枚举。这些高难度的作品足以说明钢结构的发展取得了巨大的成就。与此同时，各种类型的钢结构事故造成了重大的经济损失和人员伤亡，教训惨痛。事故仍在不断发生，原因有很多，也很复杂，既有自然灾害引起的，也有施工不当导致的，还有由于施工人员的技术水平造成的。本文结合工作经验，对钢结构质量通病原因分析及防治措施进行分析和探讨。

1 钢材本身存在的问题

把质量关，应从源头抓起，钢材材料的质量很关键。作为设计人员，应根据材料的性能，建筑物的实际情况，选取合适的材料。所选钢材的材质等级和技术标准应符合工程设计要求。同时，材料入库前必须严格执行检验制度，钢材的堆放要尽量减少钢材的变形和锈蚀。

钢材的表面质量问题主要有结疤、表面裂纹及皮下气泡等；低倍缺陷主要有缩孔、疏松、偏析、气泡、夹杂和夹渣、翻皮、裂纹、白点等。另一方面，目前市场上许多假冒伪劣的钢材存在，我们要了解这些问题，在采购钢材时就能严把质量关。

2 钢结构构件的制作

钢结构构件加工之前，首先需要对设计图进行深化，生成钢结构工厂加工详图。在制作开始前，技术人员应该对详图进行复查，根据设计要求编制工厂加工方案并组织工程相关各部门进行技术交底。根据项目要求，编制焊接工艺评定报告，并通过试验完成焊接工艺评定报告填写。同时，物资管理人员应该按照图纸及设计要求，向物资采购部门提交材料采购预算。钢结构工厂加工的生产流程主要有下料、号料、切割下料、平直矫正、边缘及端部加工、滚圆、煨弯、制孔、钢结构组装、焊接、摩擦面处理、涂装。

下料工序属于构件制作之前的龙头，其质量的好坏对下道工序有着直接的影响，严重时会导致下料的零部件全部的报废，所以在下料之前必须加强过程的质量监控。下料尺寸应该严格按照图纸尺寸，对于异形的零件，尽可能采用数控切割机或者等离子切割机进行下料，确保下料尺寸的精度。制孔精度也要严格把控，在条件允许的情况下，尽量采用数控钻床制孔。对于连接板上的成排布置的孔洞尽可能做到与构件组合套钻，确保现场安装的穿孔率。该工序的产生的质量问题主要表现在：氧割（气割）、等离子切割等高温高热的工艺过程中不可避免的会产生长条和薄板类型的零部件在切割中变形较大；钢材本身存在夹渣和成份分布不均匀造成切割面出现马牙纹、节瘤、割痕深度超标准；未考虑后续工序的收缩变形，气割或锯切的零部件尺寸超标；工艺文件编制的失误造成批量零部件报废；下料切割的尺寸不符合标准的要求。

3 钢结构构件的连接

3.1 螺栓连接

3.1.1 普通连接 普通螺栓作为永久连接螺栓时应注意：螺栓头和螺母应和结构件的表面及垫圈密贴，下面放置一个平垫圈，以增大承压面；对于动荷载或者重要部位的螺栓连接应按设计要求放置弹簧垫圈，弹簧垫圈必须设置在螺母一侧；对于工字钢和槽钢翼缘之类上倾斜面的螺栓连接，应放置斜垫圈垫平，使螺母和螺栓的头部支撑面垂直于螺杆。永久性普通螺栓紧固质量，可采用锤击法检查。

3.1.2 高强度螺栓 高强螺栓施工中应注意：严禁用火焰或电焊切割高强度螺栓梅花头；高强螺栓入库应按规格分类存放，并防雨、防潮。遇有螺栓、螺母不配套，螺纹有损伤时，不得使用。螺栓、螺母或垫圈有锈蚀，应抽样检查紧固轴力，满足要求后方可使用。螺栓等不得被泥土、油污沾污，保持洁净、干燥的状态。必须按批号，同批内配套使用，不得混放、混用。螺栓拧紧后，外露2～3扣螺纹的余长。遇到现场穿孔有问题时，不得用火焰切割扩孔，应用铰刀或钻床扩孔，扩孔后应重新清理孔周围毛刺。并保证扩孔后，孔径不能超过螺栓直径的1.2倍，遇有漏钻孔的情况时，应采用机械补钻。

3.2 焊接 焊接是一种局部加热的工艺过程。被焊构件将不可避免地产生焊接残余应力和变形，这些变形将会给构件的受力性能造成一定影响。对于重要承重构件，如果处理不好残余应力影响，将会给结构造安全成严重的潜在危害。

焊缝缺陷通常有裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合、未焊透、形状缺陷等。产生裂纹的处理方法是在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹处的焊缝金属，进行补焊。孔穴通常分为气孔和弧坑缩孔两种。气孔的处理方法是铲去气孔处的焊缝金属，然后补焊；弧坑缩孔的处理方法是在弧坑处补焊。固体夹杂有夹渣和夹钨两种。夹渣的处理方法是铲除夹渣处的焊缝金属，然后补焊；夹钨的处理方法是挖去夹钨处缺陷金属，重新补焊。未熔合的处理方法是铲除未熔合处的焊缝金属后补焊。未焊透的处理方法是对敞开性好的结构单面未焊透，可在焊缝背面直接补焊，对于不能直接补焊的重要焊件，应铲去未焊透的焊缝金属，重新补焊。产生咬边的处理方法是轻微的、浅的咬边可用机械方法修锉，使其平滑过渡；严重的、深的咬边应进行焊补等。

4 钢结构涂装

该工序的质量问题主要有构件表面的漆膜大面积或者局部脱落，产生流挂现象，漆膜的厚度不够、分布不均、颜差较大。

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Abstract: as the steel structure plant has the construction speed is quick, seismic performance is good, high bearing capacity, strong overall rigidity etc, and so with the development of economy, more and more get of general application and promotion, yet at the same time, because by steel as materials, the application of time also is a short, hard to avoid has many defects and deficiencies, in this paper, the steel structure workshop design application in the article.

Keywords: steel structure; Workshop; Design;

中图分类号：TU391文献标识码：A 文章编号：

引言

随着经济社会不断发展，人们对建筑建设的要求也在不断提高，如不仅要满足施工速度，还要求具有很好的环保性、灵活性和抗震性等。同时随着各种工艺技术也在不断进步。钢结构厂房在这方面就很好的凸显了其优越性，不断获得普遍的推广和使用。

一、钢结构厂房的优越性及其特点

（一）钢结构厂房具有施工速度快，安装极其方便的优点。

由于钢结构构件可以工厂化批量化生产，同时采用设备下料、焊接、开孔，并作表面处理，可极大的方便现场拼装施工，大大缩短了施工的周期。

（二）由于钢结构厂房体系使用的材料具有强度高、投资低等特点，所以钢结构厂房拆迁也方便，可多次回收利用，大大节约了材料消耗，环保性好，结构寿命使用长。而且节省了制模工序，属于环保型绿色建筑体系。

（三）钢结构相对于混凝土结构主要优势在重量上，这也可以大大减轻地基的负载，而且混凝土结构建筑工艺复杂，防震程度低，钢结构体系都可以有效弥补这些不足。

二、钢结构厂房设计的特点

钢结构厂房是指采用钢板和热扎、冷弯或焊接型材，通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的国际流行的门式刚架轻钢结构体系形式。

门式刚架钢结构厂房在国内技术成熟，受到用户普遍接受和认可，成为目前国内发展速度最快的一种钢结构形式。门式刚架钢结构厂房可以做成大跨度，大空间，便于内部灵活布置和使用。（钢结构厂房采用门式刚架体系其单跨度甚至可达到80米。多跨可达到180米甚至跨度更大）钢结构厂房主要是用在不承受大载荷的承重建筑。采用轻型H型钢（焊接或轧制；变截面或等截面）做成门形刚架支承，C型、Z型冷弯薄壁型钢作檩条和墙梁，压型钢板或轻质夹芯板作屋面、墙面围护结构，采用高强螺栓、普通螺栓及自攻螺丝等连接件和密封材料组装起来的门式刚架钢结构体系。

钢结构厂房在全球范围内，特别是在发达国家和地区钢结构建筑工程领域中得到更合理、广泛的应用。钢结构厂房可广泛应用于工业厂房，净化车间，仓储库房，超市，会馆展厅。

钢结构厂房设计特点：钢结构厂房自重轻，强度大，跨度大，空间大。设计先进，采用最先进的设计方法，充分发挥钢材抗震性好、抗冲击性好、刚性好、变形能力强的特点。而且还可以重复再利用，可以节约大量钢材。结构新颖、简洁、轻巧，占用面积小，使用面积大，有效扩大了建筑物的内部空间，彩钢夹芯复合板，金属压型板等新型墙体屋面材料围护，更显示出建筑的时代感。安装快捷，构件标准，制作精良，施工安装简便、快捷、安全

三、钢结构厂房结构设计要点

多层厂房因为工艺布置的要求，一般都需要大空间，结构通常采用框架结构，在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。结构布置的原则是:尽量使柱网对称均匀布置，使房屋的刚度中心与质量中心相近，以减小房屋的空间扭转作用，结构体系要求简捷、规则、传力明确。避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩以及竖向变化过多的外挑和内收，力求沿竖向的刚度不突变或少突变。

（一）地震区的厂房宜少设或不设防震缝

地震区房屋的伸缩缝是合一的，当房屋较长时，宜采取下列一些

构造措施和施工措施以少设伸缩缝及防震缝；施工中，每隔40m设置一道800mm~1400mm宽的后浇带，后浇带的位置设在结构受力影响最小的区段；在温度影响较大的顶层、底层、山墙和内纵墙端开间的墙体等部位，适当提高配筋率；加厚屋面隔热保温层或设置架空层形成通风屋面。

（二）合理布置电梯间的位置

多层厂房由于设备、货物很重，竖向运输的需要，均要设置电梯。钢筋棍凝土电梯井筒刚度很大，应充分考虑电梯井筒对建筑物的偏心影响，在结构布置上尽量避免电梯井筒布置在建筑物的角部和端

部。

（三）控制横向框架与纵向框架的周期

由于多层厂房跨度方向尺寸较大，柱子少；而柱距方向尺寸较小，柱子多。一般都是横向控制，使纵横向的抗震能力大致相同，不仅有利于抗震，也使设计更为经济合理。

四、钢结构厂房设计应注意的重要方面

（一）钢结构厂房图纸设计的重要性

无论在什么样的工程中，图纸是工程施工的依据。在钢结构厂房的设计期间，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。

（二）对钢结构厂房支撑系统的设计原则

为了保证钢结构厂房的空间工作，提高其整体刚度，承受和传递纵向水平力，防止杆件产生过大的变形，避免压杆失稳，以及保证结构的整体稳定性，应根据厂房结构的形式，车间吊车的设置，振动设备以及厂房的跨度、高度，温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。厂房每一温度区段应设置稳定的柱间支撑系统，并与屋盖横向水平支撑的布置相协调。

（三）钢结构厂房耐热能力设计的重要性

钢结构工业厂房防火能力很差，当钢材受热在100℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度降低，塑性增大；温度在250℃左右时，钢材抗拉强度略有提高，而塑性却降低，出现蓝脆现象;当温度超过250℃时钢材出现徐变现象；当温度达500℃时，钢材强度降至很低，以致钢结构塌落。

（四）钢结构厂房抗震性设计的重点

在对钢结构厂房做抗震设计时应注意：首先，在厂房建设前要充分考虑加强其结构的抗震性，以应对复杂多变的地质变化，虽然钢材在重力刚性等条件上有抗震的优势，但是在总体布置方面也要力求安全最大化，要求厂房结构的质量和刚度均匀分布，使厂房受力均匀，使其受到外力作用时，可以将作用力均匀抵消，这样就不会加剧作用力在刚性弱的地方聚积，给安全造成威肋，同时还要多采用刚架和横向结构，利用钢结构的受力性来减少横向结构变形。

其次，在建设过程中要充分考虑杠杆失稳的问题，钢结构在强度上可以充分满足建设需要，所以要在支撑系统上多做文章，提高厂房结构整体稳定性，对钢结构厂房尤为重要。

最后，在地震作用下，存在着低周疲劳作用，设计时应注意其对

厂房的影响。对结构连接点的设计，应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服，应使结构构件能进入塑性工作，充分吸收地震能量发挥其抗震能力。

五、结束语

总而言之，在钢结构厂房设计的过程中，我们应严格按照和采用相关的设计标准，同时随着钢结构设计技术的日趋成熟，设计师也要紧跟时代步伐，坚持与时俱进。只有这样，才能设计出结构合理，经济环保的钢结构厂房，满足经济建设发展的要求。

【参考文献】

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中图分类号：TU391文献标识码： A

前言：钢结构工业厂房以建筑高度高、结构跨度大、形式多样化、施工安装快捷、施工周期短、投资少回收快、能方便地满足工艺生产的需要等优越性深受青睐。钢结构工程施工过程中的人员物资调配、构件制作装配、施工组织管理、建筑节能控制等环节上的管理控制水平，直接决定了钢结构厂房施工的工程质量。

一、钢结构厂房的施工质量管理要点

1、精度测量管理

在进行钢结构厂房的施工过程中，应注意对其材料的制作与安装的精度管理。由于钢结构厂房现场安装拼接作业较多，因此，当材料构配件运至现场时，也应进行材料进场测量验收。其测量的准度与精度对施工的质量有很大的影响。测量的仪器和工具应使用经技术监督部门检测与校正合格的标准器具，严禁使用未校正和非标准的器具，更不可使用软皮尺。市场上购买的钢卷尺、千分尺等各类测量工具都应经过技术部门的检查校验合格后，才可使用。

2、精度工艺管理

在钢结构厂房的施工过程中，对于各项加工工艺都应注意保证其相应的精度，采用高精度的加工方式，通过预测各类工序实施过程中可能产生的偏差与变形等，采取有效的措施对其进行预防和调整。焊接过程中可能由于各种原因产生收缩变形，因此，在焊接前就应采取措施对其变形进行管理，减少收缩的幅度，如采用自动对焊、电弧焊等小变形的焊接方法等。

3、精度预埋管理

预埋件是钢结构厂房与混凝土基础连接的重要构件，对其相应的精度管理将有助于提高施工的质量。尤其对于预埋地脚螺栓这种构建的精度和质量管理则更是施工过程中需非常重视的一项工作。为了避免预埋件位置偏移、标高不准确等问题，应在施工单位的预埋件完成后及浇筑混凝土前，必须请监理工程师对预埋螺栓的各类精度进行测量复检和确认，对纵横轴线以及标高的各项检查合格后方可进行混凝土的浇注，同时在初凝完成以前还需要对其进行再一次的复查，保证其埋设的精确性。

4、精度拼装管理

钢结构厂房的拼装工作量较其他结构要多，钢结构厂房的拼装一般分为加工厂拼接和现场拼接两部分组成。一般采用平面拼装法，这种方式的精度要求较高。为了管理其拼装的精度，需要先在工厂内进行预拼装，提前根据施工现场的实际工程情况进行合理的预测和预防，当预拼装的过程中出现偏差时，则应及时找到原因，并采取相应的措施进行排查和现场拼接纠正，保证拼装的进度和质量。

5、制定规章制度，完善质量管理机制

为确保工程项目的质量，应总结过去在施工中存在的钢结构制作安装中的问题，结合自身项目结构和施工的特点，全面分析和讨论施工重点和技术难点，针对各重点部位做到防范措施，制定技术工艺，严格各项准备措施实施。使全体施工人员分工明确，责任共同。推动施工全过程的控制，实现安全质量的目标控制，为工程施工的质量打下坚实的基础。

二、钢结构厂房施工过程的质量管理方法

1、钢结构厂房焊接工程的质量管理

在钢结构厂房工程中钢构件的连接基本以螺栓连接为主，也会存在部分焊接连接。由于高性能钢的化学成分中碳元素相对较少，韧性较高，高性能钢与普通钢材相比，具有较好的焊接性能。由于不同生产厂家生产的高性能钢的合金元素成分不同，所以适合于高性能钢母材的焊接材料也就不同。

因此，对于不同的钢构件需要注意根据实际情况和其特点采取不同地焊接材料与焊接的方式。在焊接过程中焊接的构件必然会产生焊接应力和焊接变形，将不同程度地影响焊接结构的性能。所以在焊接连接时应合理选择焊接方法、条件、顺序和热处理等工艺措施，尽可能把焊接变形控制到规范范围内。焊接后针对焊缝等级，进行相应的焊缝检测，对于焊接时产生的缺陷，如裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合、未焊透、形状缺陷等问题时，需要采取相应的措施进行及时处理，可根据实际情况通过补焊或重新焊接等方式进行处理。

2、钢结构厂房安装环节的质量管理

对于钢结构厂房安装需要对其安装的精度进行严格的管理，安装的方法也应符合相关的规定。钢构件的柱和梁在安装前，需要对柱底板的平整度以及柱子的垂直度、整体高度、各节点标高检查并做好柱中心线及+1m标高线的标识，并对主梁的长度平直度和侧向弯曲等各方面进行复测核实。起吊完成了第一根柱子之后，需要对其垂直度、柱底标高、位置、轴向偏移进行严格的测量，调整到质量规范要求的范围内后，拉缆风绳进行固定，并紧固地脚螺栓，才能继续进行后续钢柱钢梁的吊装。当天应形成固定单元。不能形成固定单元时必须拉缆风绳固定，防止倒塌事故的发生。当钢结构厂房安装形成空间固定单元,并经过施工单位、监理、质监站三方验收合格后，再将柱底板和基础顶面的空间用灌浆料二次灌浆密实。

钢结构厂房安装过程中的高强螺栓控制是保证施工质量和安全的一项重要环节。为保证安装效率，目前钢结构厂房钢构件吊装过程中一般采用先穿装部分螺栓就位，然后辅助吊车脱钩进行后续构件安装，再安排专门的螺栓穿装小组对构件连接节点穿满螺栓。这一环节要求每个节点的安装螺栓不得低于节点螺栓总量的1/3,并不少于2个，并且穿满螺栓的工序应在施工当天完成。在完成螺栓穿装后，要对本层钢结构（对于大型厂房，可考虑分区域）按规范要求进行垂直度调整，在完成垂直度调整后要第一时间组织对这一部分钢结构的螺栓紧固。

对于多层钢结构，必须在完成本层钢结构的垂直度调整和螺栓终紧后，方可进行上层钢结构的吊装。

3、钢结构厂房材料及涂装的管理

钢结构厂房的施工质量在一定程度上取决于其材料的质量管理，尤其是钢结构厂房工程材料较多且多为钢构件时，质量的管理更加重要。各类钢材、焊接材料、连接用的紧固标准件等都应符合国家现行的产品标准与设计要求，其中进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定的标准。

钢零件和钢部件的加工需要对其钢材的切面或剪切面的平面度、割纹和缺口的深度、边缘缺棱、型钢端部垂直度构建几何尺寸偏差等进行管理。对于钢构件的涂装工程，则应对其防腐涂料、涂装遍数、间隔时间、涂层厚度以及涂装前钢材表面处理等方面进行管理，防火涂料的粘结强度、抗压强度、涂装厚度、板面裂纹宽度以及涂装前钢材表面处理和防锈涂装应符合设计要求和国家现行的有关标准。

三、钢结构厂房工程施工的安全管理

1、开工前的安全防护保障措施

事前充分的准备工作是所有成功安全管理的开端，充分进行事前准备就能达到事半功倍的效果。管理者应在开工前使施工人员明晰安全施工的重要性和意义所在。严格所有进入施工现场的工作人员必须戴好安全帽。高空作业者除了佩戴安全帽还要系好安全带，穿好防滑防电的劳保鞋。对于高危作业区应设有明显的隔离标识和防护措施，并派专人看护，对于多层钢结构厂房的各层楼板上的孔洞区、临空面应挂设安全网。进行安装机械和器具时应先对机械设备及材料进行检验，仔细检查核对是否符合正常作业的规格和要求。在进行安装环节的全部起重指挥员和操作员必须具有从业资格证才准予上岗作业。如遇到特殊情况时可请示主管领导并进行安全可靠的防范措施。

2、脚手架环节的安全防护

脚手架的搭设、使用及拆除关系着施工过程的顺利进行，只有保证脚手架搭建的牢固才能保证高空施工的安全性。因此搭设脚手架时需要严格按照施工方案制定的标准实施。建立搭设方案审批制度。设计搭设方案须由施工单位分管负责人审批并提交项目分管负责人验收，方案合格后才能投入使用。脚手架支撑系统应以牢固可靠为原则，遇到特殊情况如大面积支撑排架，则需按照施工标准搭设操作规范来制定特殊的施工组织设计。做好连接处牢固度的检查，确保个链接要件及支撑架等内部结构符合施工标准。避免脚手架在使用中超承载超负荷。对高度过高的脚手架，应校对立杆的垂直度与沉降的偏差。施工结束应及时拆除脚手架，拆除工序应本着自上而下的顺序进行。

3、钢结构吊装安全防护

吊装环节是钢结构工程管理中安全隐患的高发环节。由于吊装工艺复杂，又属于高空作业，因此危险性系数相对较高。为此，可以单独设立钢结构吊装的专项管理组。对高空作业的现场人员而言，还应建立作业人员的个人档案，配备胸卡、工种编号。对进入现场的施工人员进行施工前的进场培训、安全知识普及教育及考试、日班前教育、劳动工具配备情况表、每日自查互检表。通过安全意识的宣传教育及较为完善的人员跟踪系统来确保各环节的负责人清晰了解每位现场从业员的工作情况和状态。

结语：综上所述，钢结构厂房工程在我国现行的建筑行业中是一个较为成熟的结构形式，其施工过程中的各项方法与钢筋混凝土结构有相似之处但又有不同之处，其涂装以及安装、焊接的工作较多，因此，对于钢结构厂房的施工质量管理是尤为重要的一项工作。对于其质量的控制应考虑到施工的全过程，从精度测量管理、精度工艺管理、精度预埋管理和精度拼装管理等管理要点入手，

通过精细化的管理方法，降低施工中质量管理的弊病，提高工业厂房建设中的施工质量管理，促进钢结构厂房施工行业的快速发展。

参考文献：

[1] 林明民.钢结构厂房的施工设计及优化[J].科技经济市场，2006，(07).

[2] 韩洁茹,周媛媛,贾树森.浅谈钢结构建筑的防火设计[J].山西冶金， 2007，(05).

[3] 薛尔兵.钢结构厂房改造项目中的成本控制[J].现代经济信息，2011，(04).

[4] 才洪艳.钢结构在工业厂房设计中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊)， 2011，(06).

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近年来，随着我国社会主义经济的迅猛发展，对厂房建筑也提出了更高的要求。而钢结构具有环保、自重轻、施工效率高、耐抗震以及高承载力等多方面优点，因此广泛应用于厂房的建筑施工中，钢结构对建筑领域来说有着至关重要的作用。

随着社会的发展，技术的进步，在厂房的设计中，钢结构凭借它具有自重轻、造价低、施工周期短、工厂化程度高、现场工作量小、可回收绿色环保、综合效益高等优点，已经成为一种重要的结构形式。因此研究钢结构厂房设计的科学、合理就显得尤为重要。

1钢结构厂房的优势

应用钢结构建设厂房具有以下几个方面的特点：

1.1 在实际施工过程中具有较快的安装速度，而钢结构的组成零件可以进行大批量工业化生产，应用设备实施给料、焊接和开孔等作业，并及时处理好表面结构，有利于实际建设中的拼装施工，在一定程度上可以减少施工周期。

1.2钢结构与混凝土结构相比较，混凝土结构具有较为复杂的建筑工艺，且不具备较强的防震能力，而钢结构因自重轻，不但能够弥补这些缺陷，还可以有效降低了地基承载力。

1.3钢结构系统通常会应用具有较高强度的材料，而钢结构厂房因投资成本不高，且拆迁便利，所以可以反复回收利用，避免了材料的浪费，对环境起到很好的保护作用。

2钢结构厂房设计的主要特点

钢结构厂房是指采用钢板和热扎、冷弯或焊接型材，通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的国际流行的门式刚架轻钢结构体系形式。

门式刚架钢结构厂房在国内技术成熟，受到用户普遍接受和认可，成为目前国内发展速度最快的一种钢结构形式。门式刚架钢结构厂房可以做成大跨度，大空间，便于内部灵活布置和使用。（钢结构厂房采用门式刚架体系其单跨度甚至可达到80米。多跨可达到180米甚至跨度更大）钢结构厂房主要是用在不承受大载荷的承重建筑。采用轻型H型钢（焊接或轧制；变截面或等截面）做成门形刚架支承，C型、Z型冷弯薄壁型钢作檩条和墙梁，压型钢板或轻质夹芯板作屋面、墙面围护结构，采用高强螺栓、普通螺栓及自攻螺丝等连接件和密封材料组装起来的门式刚架钢结构体系。

钢结构厂房在全球范围内，特别是在发达国家和地区钢结构建筑工程领域中得到更合理、广泛的应用。钢结构厂房可广泛应用于工业厂房，净化车间，仓储库房，超市，会馆展厅。

钢结构厂房设计特点：钢结构厂房自重轻，强度大，跨度大，空间大。设计先进，采用最先进的设计方法，充分发挥钢材抗震性好、抗冲击性好、刚性好、变形能力强的特点。而且还可以重复再利用，可以节约大量钢材。结构新颖、简洁、轻巧，占用面积小，使用面积大，有效扩大了建筑物的内部空间，彩钢夹芯复合板，金属压型板等新型墙体屋面材料围护，更显示出建筑的时代感。安装快捷，构件标准，制作精良，施工安装简便、快捷、安全

3钢结构厂房设计的要点

由于工艺布置的需要，多层厂房通常都会使用到较大的空间，结构一般会选择框架结构，在工艺条件允许且层数较多的状况下也可选择框剪结构。在布置结构过程中应满足以下两个方面的要求：①布置柱网时尽可能呈对称均匀状，让建筑物的刚度和质量相吻合，有利于建筑物空间扭转作用的降低，建筑结构系统要传力明确，满足简捷规律的结构原则；②防止发生应力集中、竖向外挑或内收、变形凹角以及突变收缩等情况，尽力减少刚度突变现象。

3.1钢结构厂房位于地震区可不设防震缝

建筑物若处于地震区域，那么伸缩缝就属于统一体，因此当建筑物发生较长状况时，应在施工过程中每间隔40米就建设一道800毫米一个1400毫米宽的后浇带。此外，温度均会对建筑物的底层、顶层和山墙等部位造成严重影响，应合理调整配筋率，适当加厚建筑面的隔热保温层，建造结构合理的架空层，以便逐步形成通风面，达到减少设置防震缝和伸缩缝的目的。

3.2钢结构厂房电梯位置的布设和框架周期的掌控

多层钢结构厂房因设备复杂、货物重，因此提出竖向运输的要求，而竖向运输均在电梯间实现。采用钢筋混凝土实施建造，会使电梯井筒具有过强的刚度，所以在建造过程中应全面考虑到建筑物受电梯井筒的偏心力影响，在设计结构时尽可能不要在建筑物的端部与角部设置电梯井筒。多层钢结构厂房因跨度方向的尺寸较大，所以相对的柱子较少，而柱与柱之间相距方向的尺寸较小，因此具有较多的柱子。通常情况下均会使用横向框架进行掌控，使得横向与纵向的抗震能力基本上均相一致，除了有利于抗震之外，还能够使设计更加合理化和经济化。

3.3钢结构厂房设计支撑体系的重点

在设计钢结构厂房过程中，要充分考虑到空间工作、整体刚度、承载力以及传递纵向水平力等多方面因素，以避免杆件发生较大情况的变形，防止压杆失去固有的稳定性，实现整体结构的安全性、可靠性和稳定性。在设计安全的支撑体系时，可按照厂房结构的具体形式、车间吊车的建立、厂房实际高度跨度、温度区域长度以及振动设备等内容来布置，注意要和建筑物的水平支撑点相吻合。

3.4钢结构厂房设计耐热能力的要点

在建设钢结构厂房时，其防火能力普遍较差，若钢材受热超出100℃，钢材的实际抗拉强度会随着温度的不断升高而迅速下降，塑性则会逐渐增大。当钢材受热温度达到250℃时，会稍微提高钢材的实际抗拉强度，但塑性却成降低状态，发生蓝脆现象。若钢材受热温度达到250℃以上时，即会产生徐变情况。若钢材受热温度高达500℃，钢材强度就会呈负极降低状态，最终导致钢结构塌落，所以在设计钢结构的耐热能力时，应做好充足的了解，并进行多次反复试验，以确保结构的安全性和可靠性。

3.5钢结构厂房抗震性设计的重点

在对钢结构厂房做抗震设计时应注意：首先，在厂房建设前要充分考虑加强其结构的抗震性，以应对复杂多变的地质变化，虽然钢材在重力刚性等条件上有抗震的优势，但是在总体布置方面也要力求安全最大化，要求厂房结构的质量和刚度均匀分布，使厂房受力均匀，使其受到外力作用时，可以将作用力均匀抵消，这样就不会加剧作用力在刚性弱的地方聚积，给安全造成威肋，同时还要多采用刚架和横向结构，利用钢结构的受力性来减少横向结构变形。

其次，在建设过程中要充分考虑杠杆失稳的问题，钢结构在强度上可以充分满足建设需要，所以要在支撑系统上多做文章，提高厂房结构整体稳定性，对钢结构厂房尤为重要。

最后，在地震作用下，存在着低周疲劳作用，设计时应注意其对厂房的影响。对结构连接点的设计，应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服，应使结构构件能进入塑性工作，充分吸收地震能量发挥其抗震能力。

综上所述，在钢结构厂房设计的过程中，我们应严格按照和采用相关的设计标准，同时随着钢结构设计技术的日趋成熟，设计师也要紧跟时代步伐，坚持与时俱进。只有这样，才能设计出结构合理，经济环保的钢结构厂房，满足经济建设发展的要求。

参考文献：

[1]刘荣来.钢结构厂房设计技术总结.内蒙古煤炭经济.2011-03-15

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中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：

前言

常见的重型工业钢结构厂房的结构形式是多种多样的, 任何形式的厂房钢结构只有按照正确的施工方法进行施工, 才能保证钢结构厂房安装精度。由于钢结构能更好地实现大跨度、大柱距、大吊车的结构布局，所以能满足多样化的工艺平面布局要求，加上钢结构厂房可采用轻质围护结构，故而此类结构受到了更多用户的青睐，被更广泛地推广到各行各业。

本文主要就典型重型厂房进行设计的例证，总结此类项目的基本设计要则，以更好地缩短设计周期，降低设计人为成本，在结构方案上合理化控制工程造价，实现工业项目的人性化设计。设计时应以满足平面工艺布局、建筑物使用功能、室内外综合公用管道空间布设为前提，根据各地不同的自然条件，如风雪荷载、抗震设防等进行方案对比分析。

1、结构平面布局选型方面：

经济合理的结构布局往往以合理的结构单元划分为前提。结构单元的划分基本考虑因素有如下几项：工艺布局、吊车设置、建筑物平面投影尺寸等。

（1）结构单元平面尺寸基本要求：在满足生产工艺布局、人流入口、货流入口、参观通道等要求前提下，重型钢结构厂房结构单元经济控制尺寸基本为长度方向总尺寸不超过220 米，跨度方向不超过150m。

（2）能归并为一个结构单元的吊车使用要求：尽量使轨高差异不大，檐口高度或刚架端部下沿高度在12m 以上的合并为一个单元进行计算。因为， 鉴于轻钢规程（CECS 102:2002） 的使用范围，没有必要将轻重吊车合并为一个单元进行计算。如果主跨为大吨位吊车，附跨为轻型吊车，设计时应尽量合理分配结构单元。在保证主跨横向刚度足够抵抗侧向风荷载、地震力的前提下，公共轴处建议设双柱，总结原因主要有两个：（1）设双柱能合理利用轻钢规程与钢结构规范的相关控制指标，根据地震力是否是控制指标，合理选择钢柱钢梁的腹板及翼缘的宽厚比及高厚比限值，不再是附跨技术指标从属主跨，将各项设计指标均从严控制，会造成不必要的浪费。（2）主附跨公共轴处一般均为高大型防火隔墙，此类墙体贴砌在主跨钢柱外侧，若不脱缝，则双柱合一，这样为保证公共柱两侧的吊车安全运行距离，则必然会增大厂房横向尺寸，公共柱往往成为三阶柱，柱截面三段变化，柱截面加工焊接量较大。另外，此处公共隔墙也会出现三段式设计，其竖向呈"Z" 字型，墙体构造及安装困难，重型吊车的制动系统、辅助系统安装也会非常困难。

（3）投影尺寸以矩形或方形为主的可化为一个结构单元。若出现长向端部局部收进，则须注意收进尺寸不宜过大，按抗震规范平面布置尽量规则的指导原则，虽然厂房的地震力不一定是主控因素，但符合抗震概念的指导精神要求，也会消除掉后期许多不良隐患。若非收进不可，则应考虑采取在平面凹角处增加补强措施，通过补强措施增强厂房的整体性。

2、重型吊车钢柱选型：

考虑到取材便利、用钢量经济指标等因素，对于吊车吨位超过50 吨的厂房，若采用实腹柱，则为截面高度大于700、翼缘板厚度在18mm以上的钢排架，建议设计人考虑格构柱的设计方案，在综合分析实腹柱与格构柱的用钢量、加工便利、防锈漆防火涂料附着力等方面后，再予以定案，确保设计不返工。

3、普钢厂房屋面变形控制指标：

从计算假定看，普钢排架厂房一般假定屋面刚度无穷大，挠度太大不行。从厂房变形要求看，规范对吊车轨顶处的水平位移有较严格的规定，如果屋面梁刚度太小，钢柱则成了悬臂柱，位移不能满足，用钢量则转移到柱子上了，即柱子截面要很大。

一些老前辈偏向于用桁架屋面梁（屋架与柱子铰接，这其实也是以前没有计算机，为了方便采用手算而采用的一种结构形式），因为当时采用大型屋面板，荷载较大，容易出现漏水问题，而桁架屋面梁的刚度大，结构安全度高。桁架梁在国内的使用时间比较长了，积累的经验也比较多，技术已经比较成熟，以致沿用至今。实际上，现在普通厂房中使用实腹式梁（梁柱刚接，刚度也不小；采用轻型彩钢板屋面，其对屋面梁变形要求不严，不会产生漏水等问题），从结构体系来说是没有问题的，已通过实践的检验。

所以建议：

（1）大吨位吊车轻型屋面的钢结构厂房，屋面钢梁的挠度问题，也超出了《门钢规程》的范围，如果钢梁挠度控制得太严格的话，会出现浪费的问题，现在许多工程已经将钢梁挠度指标放宽了，可以参考《门钢规程》，但支撑系统最好采用普钢设计，不能采用圆钢。

（2）对于采用轻型屋面的大吨位吊车轻型屋面的钢结构厂房，钢梁挠度可以取L/250。对于采用大型屋面板的大吨位吊车轻型屋面的钢结构厂房，钢梁挠度仍取L/400。对于采用轻型屋面的但钢梁上带有悬挂吊车的大吨位吊车轻型屋面的钢结构厂房，钢梁挠度取L/400。

4、排架柱顶位移设计指标：

结合钢结构设计规范，对排架柱顶水平位移（挠度）限值进行灵活取值，以根本措施来确保重型吊车运行稳定，减小吊车卡轨力对主体的不利影响。

5、肩梁设计要点：

阶形柱肩梁处用转换桁架的概念进行验证与实施。通过肩梁的合理设计与应用，将柱屋盖肢内力竖向传递并合理分配给下柱的屋盖肢和吊车肢。

6、柱脚形式选取：

由于重型吊车的吊车荷载较大，柱脚弯矩太大，常规的平接式柱脚不能满足受力需要，故建议重型钢柱的柱脚以插入式为主，插入深度的计算既要满足截面本身的高宽比例要求，尚应满足抗震要求的截面塑性要求。

如：双肢柱截面尺寸为：全截面高度hc=2375mm，全截面短边尺寸bc=700mm。

（1）构造计算时：杯口插入长度H1 应为1.5xbc 和0.5xhc 的最大值，即最少插入深度

应为1188mm。

（2）抗震计算时：H1 应为2xbc=1400mm 和squa（6M/bf.fc）的最大值，其中bf为吊车肢翼缘宽度，fc 为混凝土抗压强度。上述两项的最大值才符合柱脚的插入深度要求。

7、抗风系统的设计：

高大厂房往往轨高在15m 以上，山墙整体刚度较弱，单纯设抗风柱已不能满足抵抗风荷载的要求和跨向整体刚度的要求，于是，在设计时建议综合考虑上层吊车轨高和抗风柱的竖向布置，以抗风柱为抗风系统的竖向支撑点，在上层吊车梁顶部沿山墙方向设置抗风桁架，此大跨度桁架水平放置。

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中图分类号：TU391文献标识码： A

一、前言

随着深化改革的不断进行，经济和科技突飞猛进的发展，建筑品种繁多、材料琳琅满目。其中钢材以造价低、工期短、跨度大、结构性能优的特点，广泛应用在建筑业中厂房建设。随着工业化进程的加快，大量的工业厂房应声而出，由于跨度大、施工难度大、工期紧，相继出现采用钢结构工业厂房，并得到广泛推广和使用。然而由于竞争激烈，钢结构企业的利润普遍较低（特别是门式刚架轻钢厂房工程），一些企业和施工队伍为了竞标而不惜偷工减料。加上部分企业或队伍技术和管理经验方面有所欠缺甚至是十分薄弱，给我们钢结构工程的建设管理带来挑战。所以，如何有效的控制钢结构工程施工管理，已经引起业内高度重视。

二、钢结构厂房工程施工的安全管理

钢结构厂房施工涉及吊装作业多!吊装机械设备庞大!高处作业和立体交叉作业多!动火作业量大动火点多等诸多不利因素,给工程施工安全管理带来了诸多困难。如果没有可靠的安全管理措施,就有可能会出现人员伤亡等意外清况,因此,在钢结构厂房施工中,必须切实加强施工安全管理。

1、项目管理上的安全保证措施

1）钢结构施工安全管理必须始终贯彻“安全第一,预防为主”的安全管理方针,落实“管生产必须管安全”的原则和“安全为了生产,生产必须安全”的规定,积极开展“安全胜评价”和“施工现场安全达标”活动,全面实行“预控管理”,建立健全各级安全生产责任制度,明确施工安全管理目标,做到思想上重视,行动上支持,保证人员在施工过程中的安全和健康,严防各类事故的发生。2）建立以项目经理为主管、安全员为具体负责、班组长具体落实的安全保证体系,并通过安全保证体系进行层层责任分解,明确各级人员司王,保证安全目标的实现。3）编制有针对性的施工方案。对工程专业性强、危险性大的项目,如脚手架、模板工程、施工用电、吊装作业、塔吊、安全防护等项目,编制专项安全施工组织设计,并采取相应的安全技术措施,保证施工安全。4）建立各级安全检查制度。在施工过程中执行定期安全检查,公司每月检查一次,项目部每星期自查一次,以便发现问题及时整改。

2、现场安装的安全保证措施

1）施工现场全体人员按照国家规定使用劳动防护用品,进入施工现场必须佩戴安全帽。2）做好施工现场的安全防护措施。由于钢结构施工安装周期短和安装人员在不同部位的操作时间短,安全设施一般比较简易。通常设置安全通道、挂安全防护网与在钢梁上安装扶手绳结合使用。有时对于焊接量大、操作时间长的还需设置操作平台或设备平台。3）为保障施工人员上下通行安全,在钢梁上悬挂操作爬梯和休息平台。爬梯上下两端必须固定牢固,在爬梯外侧架设安全绳一道,施工人员佩带安全带。4）钢结构厂房工程安装属于特种作业,因此所有工作人员必须持证上岗并定期进行体格检查。高空安装作业存在较大风险,施工安全管理应避免人员从高空坠落,造成伤亡事件。为防止高空坠落,施工人员必须使用安全带,安全带需有可靠的挂点,并确保安全带高挂低用。5）施工机械操作者必须经过专门的操作技术和安全技术培训,并考核合格,取得合格证后方可上岗,严禁无证操作。起重机械安装必须经过质检部门验收,严格遵守“十不吊”规定,定期进行检查,发现问题立即解决。6）大型钢构件安装就位后,要注意采取必要的保护措施和临时固定措施。

3、施工用电的安全保证措施

焊接和螺栓连接是钢结构安装的常见方式,在钢结构安装施工中,大量的焊接作业使施工用电安全对钢结构更为重要。为了防止电泄露、触电等意外事故的发生,钢结构施工现场的用电必须严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》（JGI46一2005），把施工用电的管理作为施工管理的一项重要工作常抓不懈。应使用安全性和稳定性较高的TN一S配电系统,设置专用保护零线且电线、电缆等不能有老化、破皮现象。每台用电设备有各自的专用开关箱,并严格履行“一机一闸一漏一箱”制。

三、钢结构厂房工程施工的质量管理

1、土建基础工程

做好钢结构厂房基础工程的质量控制，特别是基础轴线、地脚螺栓位置和标高准确，将为钢构主体安装打下良好的“基础”。基础砼浇筑前，土建、钢构承包人、监理方应共同对地脚螺栓预埋位置、标高、临时固定措施进行检查，大家共同确认无误后方可浇筑砼。在浇筑过程中若地脚螺栓移位，应及时调整。柱脚部位常见的质量通病还包括柱脚底板随意扩孔、抗剪键缺漏、砼短柱顶未预留抗剪键槽以及柱脚底板下间隙未有效填充等问题。我们应杜绝上述质量通病，保证钢柱的稳固性、耐久性。

2、焊接

焊接是钢结构施工中的重要环节，直接影响结构的设计强度和使用寿命。

（1）焊接控制要点：正式施焊前，检查焊件及坡口是否清理，焊接材料是否正确并按规定烘焙，焊前准备是否到位，焊接工艺条件是否满足，施焊人是否持证上岗。焊接过程中的检验，主要是对焊接设备运行情况、焊接规范和工艺的执行情况进行检查，发现缺陷及时整改。注意控制焊接过程中局部加热或不均匀冷却导致的焊件变形，变形应控制在允许误差范围以内。焊条选用必须慎重。不同钢材之间的焊接，从连接的韧性和经济方面考虑，应选用适合低强度材质的焊条和焊剂。如 Q235 钢同Q345 钢连接，应采用 E43 而不是 E50 系列。

（2）现场安装焊缝施焊顺序：安装焊缝的焊接质量影响厂房结构安全性。在安装过程中除需控制焊接质量还应注意现场施焊顺序。如柱与柱连接的施焊顺序应由两名焊工在相对两面对角位置等温、等速对称施焊；梁和柱接头的焊缝，一般先焊工字钢的下翼缘板，再焊上翼缘板；一个梁的两个端头先焊一头，等其冷却至常温后，再焊另一头。

3、主体安装

钢结构厂房的构件种类较多，并在形状、尺寸、重量、安装要求方面差异明显，安装时应选用不同的起重机械和吊装方法。

（1）钢柱吊装：钢柱的安装精度将直接影响后续吊车梁、屋架安装精度。现场吊装前，应分别在柱脚底板和基础上弹好“十字形”轴线。并在钢柱上设置标高控制点，避免安装位置偏差。

（2）钢梁的吊装：吊装前将各段钢梁在地面预拼装，并对拼装后的钢梁进行测量。对钢粱的垂直、平直、侧向弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理情况进行验收。各项合格后方可起吊。H 型变截面梁应从有柱间支撑的第一开间进行吊装。

4、构件的连接与固定

一般柱与柱连接采用焊接方式，柱与梁连接采用混合连接方式（焊接连接、高强螺栓连接），主梁与次梁连接采用高强螺栓连接。

（1）普通螺栓连接：安装前检查出厂质量合格证及检验报告，当设计要求或对质量有疑义时应进行复验。普通螺栓连接紧固检验用 3kg 小锤，要求螺栓头或螺母不偏移，不颤动，不松动。

（2）高强螺栓连接：对于使用高强螺栓连接的钢构件，制作时须注意高强螺栓摩擦面的加工质量及安装前的保护，并对高强螺栓摩擦面进行抗滑移系数试验。对不同批号的高强螺栓定期抽查并做轴力试验。高强螺栓安装时，应对操作方法、紧固顺序、初拧、终拧等环节进行严格检查，对扭力扳手应进行标定。高强度螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天完成。

四、钢结构厂房工程施工的进度管理

1、编制钢结构工程进度计划

承包人根据厂房项目总进度的要求，认真分析工程特点和各种条件，充分考虑总包和业主方的阶段性工期要求，钢构件生产加工能力、资金需求等因素，确定进度控制目标，编制实施性进度计划。

2、进度纠偏

在钢结构工程实施过程中，应经常根据现场情况和所掌握的数据，对可能造成工期延误的相关因素进行预测分析，出现进度偏离应尽早采取有效措施进行纠偏。

例如涉及到特殊要求的材料，需要一定的订货周期。这就要求提前订货，否则原材料供应滞后，又找不到合适的代换材料，工期只能相应顺延。在钢结构厂房工程中，常遇到“成品钢柱到现场没有对应的基础安装，而具备安装条件的基础所对应钢柱却未加工”现象。土建基础施工与钢结构加工制作顺序不吻合，甚至各干各的，影响施工进度。

五、结束语

钢结构工程质量涉及工业厂房的正常使用问题，因此，在施工过程中有必要加强质量安全意识，加强相关技术的培训，提高施工人员的技术水平。要增强对施工人员的素质教育，增强责任心。引进和掌握新技术、新工艺、新方法，提高和完善施工重点部位的质量。只有在施工中不断总结成功经验，才能确保工业厂房钢结构的施工质量。

参考文献：

[1] 徐冠彤：《钢结构厂房工程施工质量控制的要点和措施》，《山西建筑》，2007年18期

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中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

钢结构厂房工程就是将钢结构制造厂生产的钢结构的各部分单元部件运输到施工现场，再经过建筑起重机设备将其逐个的起吊、安装到设定的位置，并进行连接、固定，构成空间钢结构。钢结构厂房与一般的厂房结构相比有着自身的特殊性，因此在具体的施工中要根据具体的工程特点，制定科学、合理的施工方案，精心的组织施工，确保施工的质量。

1.钢结构厂房主要构件的施工工艺

1.1制作放样

这一工序作为进行钢结构制作中的第一道工序，其放样的准确性直接的影响到后续施工的累积误差以及施工质量，为此需要注重以下几个环节：

（1）实施放样之前要对图纸进行仔细的分析研究，对于发现的尺寸问题要及时的提出，避免出现尺寸与安装工程或者土建矛盾的问题。核对无误后按照施工图纸的几何尺寸及要求画出构件相互之间的真实尺寸。

（2）制作的样板需标注零件的名称、图号、零件数、材料的牌号、零件位置、加工符号及规格等，从而保证后续的下料工作有序开展。此外制作好的样板要妥善的保管，避免发生锈蚀或者是折叠，便于和制作好的零件比对。

（3）施工经验表明，在制作样板时可以增加一定的余量，从而防止下料不当造成的材料浪费，保证产品质量。

1.2拼板

进行拼板过程中要考虑到切割焊缝的收缩量，自动割缝一般设为2mm，而手工切割缝的为3mm，而考虑焊缝的收缩量一般应放20—30mm。在焊接之前按照施工要求对焊缝口的油迹、锈蚀、毛刺等进行清除。同时控制单面坡口为55±5°，纯边高度为15—20mm。同时要采用焊丝清洁、焊剂烘潮以及焊缝清根等措施，从而保证焊缝质量。

1.3CNC切割

实施CNC切割时要按照下料图的相关要求进行角样板制作，并经过检验无误后方可使用。切割中同样考虑焊接的收缩，并控制切割宽度误差为±1mm。切割机在编程后要首先空机运行，观测并记录运行的轨迹是否与下料一致。实际切割中还要对火焰大小、切割速度以及氧气压力等进行调整，从而保证切口的平滑。

1.4组立

当翼腹板存在对接焊缝时，组立时要将翼腹板焊缝错开至少200mm。定位焊间距采用300—400mm，焊缝的高度不能大于设计厚度的2/3，并使用与构件材质匹配的焊条。

1.5制孔

制孔一般采用钢模钻孔，并通过使用钻床钻孔来提升功效以及保证质量。钢结构所预留的A、B级螺孔要达到H12的精度，其孔壁的表面粗糙度小于125μm。如果发现螺孔的允许偏差较之上述标准较大，此时要通过使用与母材性质匹配的焊条补焊，然后再次制孔。

1.6矫正

钢材在焊接以及切割成型之后要对其进行平直矫正，其加热温度应该根据Q345进行选用，不得超过900℃，并且降温过程要自然冷却而不能用冷水冷却。矫正的钢材不能出现损伤或者裂痕。

1.7立柱安装

立柱安装一般使用大型吊车，通过两点绑扎旋转法将立柱吊起，并在柱脚与地脚螺栓距离为30—40cm时扶正。通过缓慢的调整将柱脚安装孔对准螺栓，从而保证基础轴线与柱脚底部中心的完全重合，并控制垂直偏差在20mm以内。

1.8屋架安装

屋架安装中为了加快安装速度，通常将相邻的两个屋架在地面构成一个单元，这样也使得安装质量检验更为方便；由于结构厂房的屋架刚性较差，为此在同一个安装单元中一般采用同一条专用刚性吊具。屋顶吊装中使用四点绑扎进行吊装要避免损坏钢结构构件，当屋架整体吊离地面40—50cm并与安装中心对准后再慢慢起吊至预定高度，然后对准柱顶缓慢落钩。最后对垂直度校正并固定。

1.9焊接

焊接是钢结构厂房中比重较大的操作，同时也是保证工程质量的关键。为此需要对焊条质量严格检查。同时焊接操作人员要注意规范施工，焊缝表面不能出现裂纹、焊瘤以及焊接不彻底等问题。对于出现的质量问题要根据技术人员指定的方案进行处理，并避免同一焊缝返修次数超过2次。

2.钢结构厂房中常见问题及措施

2.1地脚螺栓偏位

发生偏位的原因可总结为：预埋阶段没有经过精确测量、混凝土灌注中出现挤压移位现象或者是操作中触碰导致等。针对这一问题要有针对的进行处理：首先在地脚螺栓预埋阶段就要把好关，采取从中间向两边测量的方法，以达到消除误差的目的；其次要保证地脚螺栓的独立性，尤其是不要与混凝土结构中的钢筋进行焊接，从而在发现偏位后及时的纠正；最后是为了避免发生触碰要及时的对地脚螺栓进行围护。

2.2构件拼装偏差

出现这一问题的原因可概述为构件变形或者安装中的累积误差过大。针对于各种原因导致的构件变形问题要从整个环节采取行之有效的预防措施，例如构件放置时底部要垫平、吊装要计算吊装位置等。构件拼装要采取从中间向两边分的方法，并及时的发现与消除误差。

3. 施工安全

由于钢结构建筑厂房施工具有很大的危险性，在安装钢结构时要尤为注意安全防护，切实的采取有效的措施保证施工安全。首先要防止物件以及人员的坠落。施工人员必须配备安全带，禁止任何施工人员向下抛扔物件；其次要做好防风措施。当作业区域的风力达到6级时要立即停止施工，同时将那些可能被风吹落的物体放置到安全的位置或者绑扎到固定物体上；再次要防火，防止焊接中的火花向下坠落引发烫伤或者火灾；最后还要进行防触电和防雷的措施，电气线路要经过安全检测并具有较好的绝缘性能，此外还可以将各电路之间隔离。

结束语：

钢结构厂房建筑的构体系对于施工的安全性及安装的质量都提出了较高的要求，尤其是地脚螺丝以及构件拼装更是对施工严谨性的考验。但我们相信，只要严格的遵照操作规范，时时处处的加强安装的质量控制，通过各种措施处理好细节问题，以达到保证施工安全，就可以促进高层建筑的钢结构迈入一个新的水平。尤其是随着新技术、新材料、新工艺的不断涌现，在钢结构厂房的安装中要不断地利用新方法，采用质量的精细化管理，对于重点部位与关键环节要制定严格的质量规程，同时加大现场安装质量的监测工作，从而全方面的做好安装质量控制工作。

参考文献：

[1] 秦更祥，陈爱莲，孙高磊．钢结构工程质量检查验收一本通[M].中国建材工业出版社.2008.

[2] 朱桐生．工业钢结构施工技术及质量控制[J]．安徽建筑，2003，10 (1)：66—67．

[3] 居荣初，陈音飞，邵雄飞．轻钢结构特点及其发展趋势[D].中国建筑金属结构．2002(9)．

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中图分类号：TU391文献标识码： A

1 前言

钢结构厂房由于其质量轻、柱网布置灵活、适用范围广、施工周期短等显著特点，近十几年来在我国各行各业中得到了大量的应用。本文通过笔者对近些年所做工程的总结，列举钢结构厂房设计中诸多细节,阐述其合理的计算方法与构造措施,意在提供一种设计思路。

2.设计注意的问题

2.1屋面荷载的取值问题

屋面荷载的取值应按照屋面做法、是否吊顶及用途等严格按照国家规范正确合理取值。以下仅对屋面恒、活、雪、风四种荷载进行讨论。

1) 对于恒荷载，要统计屋面板、檩条、拉条、水平支撑、悬挂管道、吊顶等。下面表2.1~2.2中是笔者对近年来所做工程实例屋面恒载的统计，供读者参考：

表2.1

表2.2

2) 对于屋面活荷载,《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS 102:2002）（以下简称《门刚规程》）中第3.2.2条明确规定：当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向荷载的标准值（按水平投影面积计算）应取0.5KN/m2。在下面注中又有：对受荷水平投影面积大于60 m2的刚架构件屋面竖向均布活荷载标准值可取不小于0.3KN/m2。《钢结构规范》（GB50017-2003）（以下简称《钢规》）中第3.2.1条也有类似的规定。钢结构厂房一般符合此条件，可以采用0.3 KN/m2。但在屋面构件计算时活荷载取值要≥0.5 KN/m2是比较合理的，否则遇到超载情况，就要出安全问题。现在的设计市场竞争太激烈，有的刚架梁和屋面檩条用的太小，明显有克扣荷载的情况，容易留有安全隐患，因此应该引起设计人员的注意，绝不允许在有限的活荷载中“偷工减料”。

3）对于屋面雪荷载，《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012（以下简称《荷规》）第7.1.2条规定：基本雪压应采用按本规范规定的方法确定的50年重现期的雪压；对雪荷载敏感的结构，应采用100年重现期的雪压。条文说明中解释对雪荷载敏感的结构主要指大跨、轻质屋盖结构。而轻型钢结构厂房一般大都属于大跨度的轻型屋盖结构，雪荷载经常是控制性荷载，在极端雪天气下容易对结构造成整体破坏，后果特别严重，故基本雪压要适当提高，采用100年重现期的雪压，2012版本荷载规范相应的比GB50009-2001版本规范要严。此外，由于高低跨、檐沟下沉、屋面有女儿墙处等特殊情况容易导致的雪荷载的不均匀分布，应根据具体情况确定雪荷载的分布和合理取值。

4）对于风荷载，《荷规》第8.1.2条规定：基本风压应采用按本规范规定的方法确定的50年重现期的风压，但不得小于0.3KN/m2。同时规定对风荷载比较敏感的结构，基本风压的取值应适当提高，并应符合有关结构设计规范的规定。条文说明中指出，大跨钢结构属于对风荷载比较敏感的结构，其基本风压取值并未给出具体数值，建议按照50年重现期的基本风压提高10%。

2.2关于刚架设计平面外的计算长度

1)刚架梁的平面外计算长度取值

对于钢梁的上翼缘，通常有两种种取值计算方法。a.取用上翼缘的横向支撑的节距，通长按照檩距的倍数取用，如1.5m檩距，支撑节距可取3.0m、4.5m、6.0m；b.当屋面刚度较好，与檩条连接可靠时，考虑屋面实际存在的蒙皮效应，可取用3.0m。但对于有桥式吊车、悬挂吊车的刚架及大跨度的刚架，建议不取用3.0m为宜。

对于钢梁的下翼缘其计算长度通常取用隅撑间距。由于隅撑通常与檩条上翼缘横向支撑节点相连，取隅撑间距即横向支撑间距为钢梁下翼缘的计算长度。

2)刚架柱的平面外计算长度取值

当有桥式吊车时，刚架柱平面外计算长度分别取用上、下柱间支撑各自上下节点间的距离。

无桥式吊车时取用柱间支撑与柱连接点间距离，即柱全高；也可适当考虑墙梁与墙皮的蒙皮效应，取用3.0m，此时应加强墙板间的刚度及其与墙梁的连接牢固措施。

3)有组合楼板时的刚架计算长度取值

出于对厂房的工艺设计及使用用途等方面的考虑，有时使用方要求厂房内附带局部夹层或整层夹层，且夹层大部分采用组合楼板。此时应注意, 钢梁不论是否考虑组合梁作用都应分别对使用阶段与施工阶段的不同工作状态进行计算。使用阶段混凝土板可视为与钢梁可靠连接的侧向支撑,可以不计算钢梁整体稳定;施工阶段未浇筑楼板混凝土前或混凝土未达到70%设计强度前,应以钢梁实际长度作为平面外计算长度,验算施工荷载下的整体稳定。

2.3关于刚架支撑系统的选用

由于《门刚规程》第4.5.4条规定“门式刚架轻型房屋钢结构的支撑，可采用带张紧装置的十字交叉圆钢支撑”，导致目前几乎所有的轻钢厂房清一色采用圆钢，甚至在8度抗震区也采用。而《门刚规程》第4.5.5条规定“当设有起重量不小于5t的桥式吊车时，柱间宜采用型钢支撑”，《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）（以下简称《抗规》）第9.1.17条及9.1.23条中分别规定屋面水平支撑及柱间支撑均宜采用型钢。笔者建议当在抗震设防烈度≥7度、吊车起重吨位≥5t以及风荷载较大时均应采用型钢支撑。

柱间支撑必须符合《抗规》9.1.23条的交叉支撑斜杆的最大长细比的规定，并应经纵向抗震计算确定其截面大小。

2.4关于檩条计算及设置

1）檩条计算

一般钢结构厂房选用的檩条属于冷弯薄壁构件，受压板件或压弯板件的宽厚比大，在受力时要屈曲，强度计算应采用有效宽度，对原有截面要减弱，不能象热轧型钢那样全截面有效。设计中，人们往往会忽略强度计算要用净截面，忽略了钉孔的削弱。这种削弱一般可达到6~15%，对小截面的檩条来说影响很大。如果强度计算不用净截面，那么实际应力将高于计算值，荷载稍大时，檩条就要出问题。因此，檩条设计强度时一定要按净截面计算。

2）关于檩条的拉条设置

拉条的设置有两种方法。一种是在檩条的上下翼缘附近设置，同时约束上下翼缘，保证檩条自身能够组成一个整体稳定体系；另一种做法是仅在檩条的上翼缘附近设置，此时应采取措施，使檩条在风吸力组合作用下，其下翼缘受压时稳定计算能够满足，比如屋面采用压型钢板时，用自攻螺钉、螺栓、拉铆钉及射钉与檩条连接牢固可靠，且基板材面厚度不小于0.6mm。若屋面板不能阻止上翼缘失稳时，则应设置双层拉条或采用刚度大的型钢檩条。

2.5关于使用计算软件的问题

目前,辅助设计软件的普及大大提高了设计效率。由于现在的设计软件自动化程度非常高，对软件“有输入即有结果”，若非对软件非常熟悉了解，盲目的信任软件对设计工程来说，有很大的安全隐患。因此，应了解程序的假定，正确运用软件并利用力学知识独立地核查计算结果，避免误用软件造成设计错误。这是设计人员必须认真对待的问题。

3结束语

钢结构厂房设计的关键是应做到概念设计，思路清晰，构件选用合理，结构计算准确，能够多方位思考，反复比较方案性能，做出性价比最佳的工程。

参考文献

1、钢结构规范GB50017-2003中国计划出版社 2003 北京

2、门式刚架轻钢房屋钢结构技术规程 CECS 102:2002

中国计划出版社2003北京

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一、前言

伴随着我国的社会经济以及科技不断的发展和进步，在生产钢材的过程中也研发出了更多的品种，产量也有了极大的提高，钢材自身的质量也有了较为明显的提升，这些优点都是轻型钢结构的厂房能够在市场受到广泛欢迎的主要原因之一。与以往传统的砖混结构所构造的厂房相比起来，轻型钢结构厂房有着以下几点优势：轻型钢结构材料相对来说成本较低；轻型钢结构材料自身强度高、重量轻；对于交通运输的要求不高，运输便捷；轻型钢材自身有着较强的抗震能力；施工过程中不会有任何粉尘和难以清理的残渣。轻型钢结构所构造的厂房在施工过程中质量能够直接影响到整个厂房的安全与可靠性。

因此，轻型钢结构材料厂房在施工的过程中必须严格的注意质量控制手段。以往陈旧传统的厂房无论是从适用性上还是从经济性上来说，都已经不适合现代社会的厂房生产过程中的需求。而在这个过程中，轻型钢结构就显现出了自身所具有的优势，在现代的工业厂房修建过程中被广泛的应用。本篇文章针对轻钢厂房在施工过程中所需要重点关注的一些问题进行了详细的分析，并且针对这些问题提出了一定的参考性建议，以期为其他轻钢结构厂房在建设过程中提供一定的参考。

二、轻钢结构厂房施工流程

轻钢结构厂房的施工流程：独立柱钢筋混凝土基础施工轻钢结构制作及钢檩条、屋面板制作钢架轻钢结构安装围护结构安装[1]。

轻钢结构制作包括：编制加工工艺，检定计量器具仪表，对钢材和连接材料进行检验、放样、号料处理，切割并矫正成形制孔，焊接组装、表面和摩擦面的处理、涂装等。

钢檩条、屋面板制作包括：对成型设备进行调整，验收薄壁钢板，试车，首件产品合格以后的连续生产工作事宜等。

钢架轻钢结构安装包括：基础复核，构件的运输和堆放，钢梁安装，钢柱吊装，檩条支撑安装，拉条隅撑安装，所有连接螺栓的整体校正紧固等。围护结构的安装包括：墙面内侧或者屋面底层压型钢板的安装，墙面外侧或屋面面层压型钢板的安装，隔热材料敷设以及门窗的安装等。

三、施工质量控制要点

3.1混凝土基础工程质量控制

轻钢结构的厂房在进行施工的过程中，其施工工程的基础都是用钢筋混凝土所浇筑的单独柱体来进行施工的，其施工的过程与方法与其他建筑的施工过程中相比起来大同小异。但是与其他材料结构建造的厂房所不同的是，轻钢厂房的质量高低主要是受到建设过程中在基础混凝土独立柱上所预埋的螺栓质量[2]，轻钢结构的厂房总体的稳定性是受到混凝土独立柱上各个螺栓与各组螺栓之间的间距、高低所影响。因此，在进行轻钢结构的厂房施工过程中，必须要严格使用以下几个措施：

（1）在轻钢结构的厂房施工之前制作并安装模板的过程中，必须要使用圆钢来制造成的三道箍筋，还需要使用电焊的焊接方式来完全固定住预埋在混凝土柱体中的螺栓。（2）来使用电焊的焊接方式进行固定之前，要先使用经纬仪来将预埋的螺栓的位置进行更为精确的定位，使得每一组螺栓位置都完全在规定的误差范围之中，在进行固定的过中，要使用箍筋在模板的上下两边各装一道，这样可以保障所有的螺栓丝扣在进行混凝土浇筑之不会有损坏。（3）使用相关的设备精确的测量整个架构中所有的直角边以及对角线之间的长度。（4）在进行后一道混凝土浇筑工序之前，要保障钢架柱脚上的锚栓都已经精确的固定在了称重水泥土的钢筋之中。在进行混凝土浇筑的过程中，进行浇筑施工的工人要随时观察，防止因为混凝土的浇筑而导致预埋的螺栓出现移位的现象。

3.2轻钢结构的加工制作质量控制

轻钢结构工程的钢架结构构建预制需现场制作，钢架结构工程的构建尺寸常常需要精确到1mm，所以钢结构构件的制作加工必须严格的按照施工图纸给定的材料型号、板件规格来进行，并且构件表面的平整，顶板、腹板和底板的外型尺寸应该规范，破口切割质量应满足相应的规范标准。钢材的切割要根据实际情况采用合适的方法，机械切割、气割和等离子切割是常用的切割方法。薄板的切割可以采用等离子切割法，而较厚的彩钢板可以采用气割的方式。

3.3轻钢结构安装质量控制

柱梁安装时应该注意检查地板下面的垫铁是否已经垫实、垫平，柱的垂直状况及有无发生位移现象。梁的平直、垂直和侧向弯曲及螺栓的拧紧程度都经过验收，摩擦面也已经清理干净，才可起吊。钢结构安装形成空间固定单元后要进行验收，合格后用膨胀混凝土将柱底面与基础项面的空间浇筑密实。

钢结构中的螺栓连接采用高强螺栓和普通螺栓，高强螺栓在使用前，要检查合格证和复试单，安装的过程当中，必须注意板叠接触面要大于75%，边缘缝隙小于0.8mm。高强螺栓不得敲打和扩孔，安装要按照一定的顺序并拧紧。高强螺栓的连接摩擦面要进行抗滑移系数测试。

焊接在钢结构连接中处于主宰的地位。钢构焊接实施以前，应先根据施工图纸和有关规范进行焊接工艺的编制；焊缝表面不能留有焊瘤和裂纹。一、二级焊缝需按照要求进行超声波探伤检测，不得留有气孔、夹渣和弧坑、裂纹，一级的焊缝不能有未满焊和咬边等方面的缺陷。不合格的焊缝在未定出修改工艺之前不得擅自处理，同一部门不得超过2次的焊缝返修次数。

3.4轻钢结构厂房防水措施

轻钢结构安装的过程中，会因一些设计和施工原因造成屋面的漏雨漏水现象。要做好防水措施，应从以下几点入手：

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轻型钢结构厂房办公楼具有造型美观、色彩鲜艳、建筑体型多样化、造价低、建设周期短、机械化程度高、安装施工简便、平面布局灵活易改造，同时钢材具有重量轻、材质均匀、力学计算模型与实际受力比较符合等诸多优点，所以在现代工业厂房中大量采用。但钢材也有一个致命的缺点：不耐火。钢材虽然是不燃材料，但在火灾高温作用下，其力学性能如屈服强度、弹性模量等却会随温度升高而降低，在550摄氏度左右时，降低幅度更为明显，一般在15min左右就会丧失承重能力而垮塌。

因此，对钢结构必须采取措施进行保护。一是对钢构件进行耐火保护，使其在火灾时温度升高不超过临界温度，结构在火灾中就能保护稳定性；二是对厂房内部进行有效的防火分区，防止火势向其他区域蔓延、扩散。不过对于现代轻钢结构厂房的大跨度、大空间来说，防火分区的设置具有一定难度。

1、轻钢结构厂房的防火分区

防火分区在普通民用建筑中较易实现，如在门、厅、楼梯等处采取一些技术措施，用防火墙、防火门、防火卷帘加水幕都可以较好地解决。若建筑内设有自动喷水灭火设备，每层最大允许防火分区面积还可以增加l倍。但若试图把这些技术措施转移至大面积的轻钢结构厂房，就会遇到新的问题。

1．1防火墙与防火分区

用防火墙将厂房分隔是不可能的。不仅因为厂房大空间被分割后影响其通透性，而且从生产工艺的连续性要求心以及厂房内物流组织的；顷畅性来说，也是不可行的。若从生产管理的角度看，业主也不会接受这样的方案。

1．2防火门、防火卷帘与防火分区

利用防火门与防火卷帘进行防火分区，在民用建筑中是轻而易举的。可面对大跨度的轻钢厂房(经常采用13~36m跨)，就很难实现。这不仅因为没有如此跨度的卷帘，而且这样大的跨度，在收放时很难控制，容易卡在滑槽里。所以利用防火门、防火卷帘进行防火分区也是不可行的。

1．3自动喷水灭火与防火分区

既然《建筑设计防火规范》(GBJl6-87)规定，设自动喷水灭火装置的建筑，每层最大防火分区面积允许增加1倍。

那么可否采取设置自动喷水灭火装置呢?

首先，根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GBJ84-85)，高度超过8m的大空间建筑物，安装自动喷水灭火系统的作用不大，而单层轻钢结构厂房的高度一般都超过8m，其次，虽安装自动喷水灭火系统后，防火分区允许面积扩大1倍也无法覆盖全厂房。所以此方法不完全可行。

1．4防火带与防火分区

厂房内由于生产工艺边连续性的要求，无法设防火墙，可改设防火带。在有可燃构件的厂房中划出一段区域，将这个区域内的构件全部改用不燃性材料，并采取措施阴挡防火带一侧的烟火不会流窜至另一侧，从而直到防火分隔的作用。对防火带必须做到：1)防火带中的屋顶结构应用不燃性材料，其宽度不应小于6m，并高出相邻屋脊0．7m。2)防火带最好设在厂房内的通道部位，以得火灾时的安全疏散和扑救工作。3)防火带内不得堆放可燃物。

此法在实际实施过程中，从管理上不好控制防火带内无可燃物。并且在设计时对工艺布置限制大，影响工艺布置。

所以此方法实施有一定的难度。

1．5独立水幕与防火分区

水幕可以起防火墙的作用，用独立水幕作防火分隔，是一个非常好的方案。防火水幕带宜采用喷雾型喷头，也可采用雨淋式水幕喷头。水幕喷头的排列不应少于3排，防火水幕带形成的水幕宽度不宜小于5m，流量2L／(s-m)。这种分隔方式灵活，不像防火墙要把车间截断，也没有大跨度防火卷帘的麻烦，理论上多大跨度都可以。在正常生产时，就好象它不存在，一旦有火灾需要防火分隔时，它可以立即实现有效分隔。

但独立水幕作防火分隔也不是完美解决方案：1)需水量大。2)厂房内发生火灾开始往往是局部的，只需几个灭火器就能解决问题，可此时若启动水幕，会对生产设备造成破坏，由此造成的损失比局部火灾的损失更大。因此需严格控制水幕的启动时机，防止误动，所以设计时采用人工手动启动更合适。3)有效维护麻烦，无法试水检验水幕系统的可靠性。

2、轻钢结构厂房的耐火保护

由于钢结构达不规范要求的耐火极限，需采取相应的耐火保护措施。

2．1粘贴法与耐火保护

粘贴法就是将石棉硅酸钙、矿棉、轻质石膏等防火材料预制成板材，用胶粘贴在钢结构构件上。由于粘贴的轻质成型板材不耐撞击，而工业厂房柱下部分又难免有轻微磕碰；同时考虑到板材易受潮吸水，降低胶粘剂的粘接强度；此外，厂房内钢构件全部用板材覆盖不仅增加成本，而且影响原有钢骨的美感，业主很难认可这样的方案。

2．2吊顶法与耐火保护

吊顶法是用轻质、薄型、耐火的材料制作吊顶，把钢梁、钢屋架包藏在耐火材料组成的吊顶内。火灾时可以使钢梁、钢屋架的升温大为延缓，大提高钢结构的耐火能力。由于此种方法只保护了屋面钢构件，所以屋面吊顶下的其他钢构件如柱，还需采用其他方法加以保护。同时工业厂房内的屋面下，挂有大量的设备，如各种公用管线、悬挂吊车等，如做吊顶必然影响设备的使用及维护，而且设置吊顶会增加成本较多。这样的方案业主也很难认可。

2．3现浇法与耐火保护

现浇法一般用普通混凝土、或加气混凝土浇注包裹钢构件，是最可靠的钢结构防火方法。但采用此方法需支模、浇注、养护等，施工周期长，且增加构件的重量较多，成本增加大。此方法对轻钢结构厂房不可行。

2．4喷涂法与耐火保护

喷涂法是用喷涂机具将防火涂料直接喷在构件表面，形成保护层。钢结构防火涂料的防火原理有3个：1)涂层对钢基材起屏蔽作用，使钢结构不至于直接暴露在火焰高温中。2)涂层吸热后，部分物质分解放出的水蒸汽或其他不燃气体，起到消耗热量、降低火焰温度和燃烧速度、稀释氧气的作用。3)涂层本身多孔轻质和受热后形成碳化泡沫层，阻止了热量迅速向钢基材传递，推迟了钢基材强度的降低，从而提高了钢结构的耐火极限。

在喷涂钢结构防火涂料时，喷涂的厚度必须达到设计值，节点部位宜适当加厚，当遇有下列情况之一时，涂层内应设置与钢结构相连的钢丝网，以确保涂层牢固：1)梁承受冲击振动；2)设计层厚度大于40mm时；3)涂料粘结强度小于0．05Mpa；4)梁腹板高度大于1．5m。

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中图分类号：TU391文献标识码：A

大跨度钢结构是在上世纪五十年代开始出现的，并且它的结构形式在紧接着的几十年的发展过程中有着多样化的发展趋势。在当前时期，依靠着其特有的优越性大跨度钢结构已转变成当前我国运用范畴最为广泛的建筑种别。身为现代化大跨度繁杂钢结构的设计人员，其务必要特别重视结构的成型过程、施工程序、最终设计状态、施工方法以及结构的设计状态等。

1 工业厂房的施工建设特征分析

对于工业厂房的施工建设特征总结与分析，需要从建筑形式以及结构、设计等方面进行分别概括，在此基础上再对于工业厂房的综合特征进行总结分析。

首先，从建筑形式上来讲，工业厂房的施工建设要求有较大的空间构成，这主要与工业厂房的作用用途有很大的关联。在工业生产中，工业厂房主要是进行冶金以及机械等车间型式之一，为工业车间为了满足工业生产的需求，通常对于空间的要求都比较大，因此，进行工业厂房的施工建设中，为了满足不同工业生产类型的需求，通常需要进行较大空间设计与建设构成。

其次，从结构形式上来讲，工业厂房在施工建设中，对于厂房结构构件的承载能力要求都比较高，这主要是由于工业厂房在实际生产应用中，由于一些生产或者是存放设备与产品的外形尺寸比较大并且比较比较重，因此，施加于工业厂房结构中的荷载作用也就比较大，这就需要工业厂房建筑在施工建设中，结构构件需要具有较大的承载力，以满足对于生产以及存放产品的承载需求。此外，结合工业厂房在实际应用中的作用特征，进行工业厂房建筑结构的施工建设中，还需要有较大的跨度与高度，以满足外形尺寸比较大和重型工业产品与设备的存放生产等。最后，工业厂房在实际生产应用中，还会经常遇到吊车以及动力机械设备等施加于厂房结构的荷载作用，以及这些机械设备在工业厂房中的生产应用等，这也强调了工业厂房在结构上不仅需要较大的承载力，并且厂房跨度与高度也需要满足相关的生产应用需求。

最后，在进行工业厂房建筑的施工设计中，通常情况下，对于工业厂房的定型设计往往会采用构配件标准化、系列化以及通用化、生产工厂化和便于机械化施工的建造方式，进行施工设计与建设实施。

总之，结合上述对于工业厂房建筑形式与结构、设计方面的特征论述可以看出，工业厂房工程主要具有跨度大以及厂房高度比较高、承受的荷载作用比较大等实际特征，而根据这一实际特征，就需要在工业厂房施工设计中，对于结构构件的内力以及截面尺寸等设计比较大，进而工业厂房施工建设中对于结构材料的耗费使用也就相对比较多。最后，工业厂房的结构设计中，柱是进行屋面荷载以及墙体荷载、吊车荷载、地震作用等荷载作用承受实现的主要构件，同时工业厂房的结构基础受力比较大，因此对于地质勘查的要求也比较高。

2 钢结构工业厂房优势分析

结合钢结构工业厂房在实际中的建设应用情况，与其他结构形式的厂房工程相比，首先，钢结构厂房的自重比较轻，并且结构的柔性以及抗震性能也都比较好；其次，钢结构工业厂房在建设施工中安装比较方便，并且施工工期也比较短；最后，对于钢结构厂房来讲，其结构设计与施工建设中所应用的轻钢结构其实也是一种绿色环保结构，本身具有较高的利用价值。而且在实际施工建设中，由于工业厂房的作用限制，使得厂房跨度比较大，并且在厂房中运行的起重吊车的吨位比较高，再加上工业厂房的施工场地往往比较小，并且施工工期比较短，因此，实际施工建设与设计中，多选择门式钢架结构进行施工建设与应用。总之，与其他结构形式相比，钢结构厂房不仅结构性能比较好，并且施工建设也比较简单和方便，同时还具有较大环保价值与作用意义，具有较为突出的施工建设应用优势。

3 大跨度钢结构工业厂房的施工要点分析

结合钢结构工业厂房施工建设的主要流程与环节，钢结构工业厂房的结构装配对于厂房工程的施工建设安全与质量可靠性有着直接的作用和影响，因此，钢结构装配是工业厂房施工建设中的一个重要环节，在实际施工建设中应注意从以下几个方面进行质量控制与管理，并把握好相关的施工要点，以保证工业厂房施工建设的顺利与安全可靠。

3.1 钢结构焊接前后的要点分析。通常情况下，进行钢结构焊接施工中首先要注意对于钢结构材料和焊接材料之间的一致性进行考虑，同时注意保证焊缝外的清洁度，并选择合适的参数进行焊接施工，以保证所焊接钢架结构能够满足工程力学性能。其次，钢结构焊接完成后，通常需要进行一些机械加工方式，但是由于钢结构零件的技术并不高，因此可以使用装焊接胎夹具，以合适的装配基准和装配工艺进行机械加工。此外，在钢结构焊接中，为了保证钢结构具有良好的力学性能，同时能够符合相关的尺寸要求，进行钢结构装配施工中，将装焊加工零件的操作作为最后一道工序进行完成实现，以避免钢结构变形发生。

3.2 钢结构装配工艺尺寸选择与施工要点。进行钢结构装配施工中，应注意选择合理装配尺寸，以满足钢结构的工序尺寸能够满足生产需求，同时保证钢结构装配中的累积误差能够实现最小化。其次，进行钢结构装配中，还应注意结合工业设计要求，进行定量公差尺寸安排，在进行多个零件组装时，组装完成的构件尺寸需满足相关规定的尺寸要求。

其次，进行钢结构装配施工中，结合工业厂房的钢结构屋架形式，放样时应注意进行一定的收缩量预留，放样连接板则需要通过电焊定位放置在平台，型钢定位通过挡铁进行完成和实现。在进行第二个屋架架设施工中，将第一拼装屋架底模作为基准进行固定完成，然后进行屋架的装配焊接。焊接时注意保证焊接处的干净度，注意焊接操作规范。

4 结语

总之，随着建筑行业发展，大跨度钢结构在建筑施工中的应用将越来越广泛，进行大跨度钢结构施工要点分析，有利于保证大跨度钢结构施工质量，促进在建筑施工中的应用和发展。

参考文献：

[1] 叶篧,史鹏飞,李政,谭俊,金晓飞.犈犘犚核电站安全壳钢衬里模块化吊装优化分析[J]. 建筑钢结构进展.

[2] 苑玉彬,胡新赞,李玉洁.浅谈徐州市奥体中心体育场钢结构工程质量控制实践[J]. 建设监理. 2013(09)

[3] 夏冰青,于旭,董军.轻钢结构在建筑改造加固中的应用[A]. 第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C]. 2002

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一、钢结构厂房：

钢结构的厂房主要是指：主要的承重构件是由钢材组成的。包括钢柱子，钢梁，钢结构基础，钢屋架（当然厂房的跨度比较大，基本现在都是钢结构屋架了），钢屋盖等。（注意钢结构的墙也可以采用砖墙维护） 由于我国的钢产量大幅度增大，很多地方都开始采用钢结构厂房了，具体还可以分轻型和重型钢结构厂房两种。

二、钢结构厂房特点：

1、钢结构建筑质量轻，强度高，跨度大。（可适用于工厂、仓库、办公楼、体育馆、飞机库等等。既适合单层大跨度建筑，也可用于建造多层或高层建筑。）

2、钢结构建筑施工工期短，相应降低投资成本。（钢结构的制作主要是在专业化金属结构厂进行，制作简便，精度高。所需的构件均在工厂预制完成，只需在现场简单拼装，从而来缩短施工周期，一座6000平方米的建筑物，只需40天即可基本安装完成。由于钢结构建筑自重轻，减少基础造价，建造速度快，综合经济效益远远大于混凝土结构建筑。）

3、钢结构建筑防火性高，防腐蚀性强。（当钢材表面温度在1500C以下时，钢材的强度变化很小，因此钢结构适用于热车间。当温度超过1500C时，其强度明显下降。当温度达到500―600t时，强度几乎为零。所以，发生火灾时，钢结构的耐火时间较短，会发生突然的坍塌。对有特殊要求的钢结构．要采取隔热和耐火措施）

4、钢结构建筑搬移方便，回收无污染。（首先钢材的密度虽然比其他建筑材料大，但它的强度很高，同样受力情况下，钢结构自重小，可以做成跨度较大的结构。其二它的塑性好，结构在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而突然断裂。钢材的韧性好，使结构对动荷载的适应性较强。其三它的内部组织很致密，当采用焊接连接，甚至采用铆钉或螺栓连接时，都容易做到紧密不渗漏。其四它是干作业施工，可以减少废弃物对环境造成的污染，房屋钢结构材料可100%作为回收材料，其他配套材料也可大部分回收，符合当前环保意识；所有材料为绿色建材，满足生态环境要求，有利于健康。）

三、钢结构厂房发生火灾的特点：

1、由于是钢结构，它的火势发展迅速，易形成大面积的燃烧。由于钢结构跨度比较大，内部空间大、门窗多，空气流通快，内部没有建设明显的防火分隔，发生火灾后，蔓延的途径多，火势发展就变快，极易在强对流空气的作用下来形成大面积火灾。

2、扑救困难。大跨度的钢结构建筑发生火灾，火势很快发展到猛烈阶段，在实施灭火时，由于厂房跨度大，再加上内部设备多、布置复杂，直接阻碍灭火人员深入内部进攻，一般水枪射流难以到达火点，灭火药剂使用效率差。钢结构火灾在扑救时，由于在水枪射流的冲击与冷却的作用，会使塌落的钢结构构件强度急剧降低，造成火场的余火，清理起来会很困难，难度和工作量会增大。塌落的构件因体积大、重量重，清理时需要大型机械作业，在一定程度上也就降低了火灾事故调查的进度。

四、钢结构厂房的防火措施规划：

通过对钢结构火灾时的理化性质数据查询统计，钢结构抗高温能力是预防和减少火灾时大跨度建筑跨塌危险的有效途径。提高钢结构耐火极限以和迅速降低火场温度两方面来解决钢结构遇到火灾时所发生的问题。

1、阻隔过高的温度，来提高钢结构耐火极限

轻钢结构厂房的承重构件为钢柱、网架，建筑外表面会覆以彩色铝锌彩钢板或镀铝锌彩钢板等。解决方法：可在柱、梁等表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔热涂料或涂上2厘米厚的LY防火隔热涂料保护层，其耐火时间可达1.5～2.3小时，满足规范要求，但应注意的是，应要求轻钢结构厂家在制作结构计算时，需考虑防火涂层的重量。

2、对钢结构厂房进行防火分区

现代工业要求的厂房常应具有大空间、大跨度、通透性的特点。为有效的把火灾控制在较小范围内。现在的轻钢厂房的占地面积通常较为庞大，如车间的建筑面积一般都超过5000平方米的厂房，而规范允许的分区面积为3000平方米，因此应该作为防火分区的一个分隔。防火分区在普通民用建筑中是比较容易实现的，比如在门、厅、楼梯等处采取一些技术措施，用防火墙、防火门、防火卷帘加水幕等方式都可以较好的解决。（不过在防火墙、防火门、防火卷帘的安装中也需一定的条件的）

2.1.防火墙与防火分区

在成套设备生产线的要求中，不可能用防火墙把厂房分为两半，这样不仅截断了连贯的生产线设备，也不利于半成品、成品和物料的运输。从生产管理的利益出发，业主是不会接受这样的方案的。

2.2.防火卷帘与防火分区

在民用建筑中，防火门与防火卷帘是比较通用的，如果是大跨度的轻钢厂房时，同样是很不合适的。如某吊顶车间，单跨就有可能达到40米，定制大跨度的防火卷帘就会成为一个很难解决的问题，像这样的卷帘，因跨度太大，在收放时就会变得很难控制，容易卡在滑槽里，且造价又高，工程实践中极少见。

3、迅速进行排烟，人为的来降低火的速度与温度

火灾初起阶段火场面积小、温度低，这个时段是便于扑救的最有利时机。在此阶段发现火灾，只要不错过灭火的时机，可以使用很少的人力和灭火器材，甚至一桶水、一只灭火器，便可以将火给扑灭，火灾损失小。因此这个时段是灭火的最佳时机。

4、喷涂法与耐火保护

喷涂法是用喷涂机将防火涂料直接喷在构件表面，从而形成保护层。而钢结构所用的防火涂料的原理具体有3个：

首先涂层对钢材起基本的屏蔽作用，使钢结构不会直接性的暴露在火焰高温中。

其次涂层吸收热量以后，部分物质在燃烧中所释放出的水蒸汽会起到消耗热量、降低温度、燃烧速度、稀释氧气等作用。

最后涂层本身属于多孔轻质，它会受热后形成碳化泡沫层，阻止热量迅速的向钢基材传递，推迟了基材强度的降低，从而提高了钢结构的耐火极限。

在使用喷涂钢结构的防火涂料时，喷涂的厚度必须达到起初设计的厚度，节点部位需加厚，当遇有下列情况之一时，涂层内应设置相连的钢丝网，以确保涂层的牢固性：

1)梁承受冲击或者振动；

2)设计时预算层厚度大于40mm时；

3)涂料粘结强度小于0．05Mpa；

4)梁腹板的高度大于1．5m。