单层钢结构厂房设计中应注意的问题

单层钢结构厂房设计中应注意的问题
摘要：近些年来，我国经济随着改革开放的伟大成功而得到飞速发展，进一步
推进我国工业化进程，工业厂区也越来越多，工厂对厂房的建设质量和其功能性
也提出了更高的要求。

在此背景下，现阶段我国工厂建设单位要不断完善产业园
区的厂房设计，提升我国厂房建设技术能力。

而钢结构设计是时下较为流行且质
量保障较大的厂房建设类型，并随着新型材料和新兴技术的发展，钢结构厂房得
到进一步发展。

因此，在未来的若干年里，钢结构设计厂房将是我国工业厂房的
主要设计方向，不断开拓创新完善其技术将是相关建设企业的主要研究类型，为
我国工业化发展提供源源不断的动力。

就此，本文对单层钢结构厂房设计中应该
注意的问题展开探讨，仅供参考。

关键词：钢结构厂房设计；细节问题；解决对策
1钢结构厂房设计的常见细节问题
1.1屋面设计
轻钢厂房屋面坡度不宜太小，以利于屋面排水。

同时考虑在坡屋面下部空间
设置厂房技术夹层，布置各种管道所需空间的要求，建设单位不要为降低造价而
要求减少坡度。

在实际设计工程中，设计单位应对当地历史最大降雨量进行实际
了解，要充分考虑屋面坡度和天沟截面积，排水宜采用虹吸式排水。

1.2温度伸缩缝设计
温差会对钢结构厂房造成一点影响，为了避免温差的影响，就要做好温度伸
缩缝设计，可以在柱顶设置滑动支座或双柱。

在柱顶设置滑动支座，可以起到保
证侧向位移效果的作用，但是这种方式不适合在梁截面变化较大的厂房结构中使用，而双柱的设置方式可以较好地消除温度应力的不利影响。

1.3荷载设计
在钢结构厂房设计时，荷载取值的计算也需要给予重点关注，要充分考虑工
业厂房的实际使用情况及环境、气候等影响因素，使钢结构厂房的可靠性得到有
效提升。

1.4屋面吊挂设计
吊挂荷载考虑到有些厂房消防、电力、冷冻水、工艺管线和辅助设备管线等
各种管道繁多，并且大部分要悬吊于屋面檩条上，如果管道过于集中吊挂于少数
几根檩条上就会造成檩条挠度太大而下垂，屋面也会因此下陷而积水、漏水。

因
此屋面设计时，结构设计人员和水、电、工艺设计人员要加强沟通，将悬挂管道、桥架的檩条刚度和强度加强。

并且在设计时应尽量预留技术夹层结构，以保证今
后改造时能放置大量管线和承受较大吊挂荷载，从而扩大厂房使用范围，并较大
的降低改造费用。

1.5支撑系统设计
1）屋面支撑设计：钢结构厂房屋面支撑力正常来讲并不大，为使屋面支撑力得到真正提升，对杆件截面的合理选择就显得尤为关键。

相关人员可以采取单角
钢来完成交叉斜杆的设计，而对于非交叉斜杆设计来讲，则需尽可能选取双角钢。

如果房屋较高，那么屋架跨度也会比较大，此时伴随着风压的不断增加，相关人
员需以桁架体系为根据，完成对杆件截面内力的计算；2）柱间支撑设计：柱间
的支撑包括上段柱支撑与下段柱支撑，为预防柱间支撑刚度出现过大的情况，进
一步避免温度应力增大的后果，在实际计算支撑腹杆的过程之中，相关人员可以
根据柔性拉杆来完成。

另外，若是吊装作业中使用吊车荷载较小的话，柱间支撑
也可采取圆钢来作为材料，若是吊车能承受较大荷载的话，柱间支撑则应采取槽
钢材料，角钢也能起到较好的效果。

上段柱支撑的形式一般选用十字交叉形、人
字形及K形。

当柱间距较大时，上段柱支撑还可采用V形及八字形，下段柱支撑
的形式一般选用单层十字交叉形、双层十字交叉形、人字形及K形，当柱距≥12m，工艺上有特殊要求时，可采用门形、L形、等。

总的布置原则是在没有生产工艺
要求，且斜杆与水平面的夹角在35°～55°的情况下，多选用十字交叉形；如遇跨
度与高度相差较大时，就可选用人字形及K形或八字形；当跨度不大，柱边又必
须布置设备时，可选用Y形，当跨度较大，而Y形在刚度上又无法满足要求时，
就必须选用L形；刚架形下柱支撑一般仅在特殊情况下采用；当下柱较高时，还
可采用多种形式的组合。

1.6节点设计
节点设计直接关系到钢结构厂房的安全性，可以结合钢结构传力的特点，考
虑施工场地、吊装顺序等因素，选取刚接、半刚接、铰接等不同的节点连接方式。

同时，还要注意钢结构焊缝连接和螺栓连接的不同特点。

1.7防锈处理
设计人员应考虑到钢结构厂房在阴雨季节的水汽腐蚀问题，阴雨季节降水量
较大，空气湿度偏高，促使钢结构部件在高湿度高热度的潮湿环境下产生物质改变，降低其性能。

所以，钢结构厂房在后期使用过程中，要对其进行防锈监管，
定期对其采用涂刷防腐漆措施。

1.8防火设计
在设计初期就要将防火因素结合在内，火灾是工业厂房当中的重大问题，而
钢结构部件在火灾高温的情况下出现崩塌倒塌问题则是出现伤人问题的主要原因。

所以这就要求相关设计人员要提高钢结构部件的耐高温性能，保障在火灾发生的
情况下厂房不会因钢结构部件变型而导致崩塌，从而降低钢结构部件在火灾过程
中的事故风险。

1.9设计审查
重视施工图纸的会审工作，充分领会设计意图。

把检查施工图纸中发现的所
有问题在设计交底会或图纸会审会上请设计人员予以明确。

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、造价等造成影响。

2单层钢结构厂房的设计方案
2.1选取厂房经济合理的柱网布置
随着经济技术的不断发展，在进行工业厂房设计时也要选取经济合理的方案。

在设计工业厂房之前，要先对建设场地进行了解与规划，计算并确定柱间距，再
绘制总设计图。

在设计单层钢结构厂房时，柱网布置要根据实际情况进行合理的
选择，并符合经济的原则确定柱距。

2.2确定厂房准确的工艺要求
在制定好整体厂房的结构后，以经济合理为基础确定厂房高度，准确掌握单
层钢结构厂房的工艺要求。

在设计好平面结构图后，具体分析厂房内部结构，厂
房设计时有一些基本要求，认得通道的净空要求，要考虑单轨轨底标高之间的关系，还要注意管道的布置、屋面结构的挠度等因素，这些都需要精确的计算。

除
此之外，还要考虑下柱横向肢距，要方便管线的布置。

因此，在确定单层钢结构
厂房的高度时，要先明确厂房工艺专业的要求，才能保证厂房的实质性与可用性。

2.3厂房的纵向受力体系
纵向结构体系的作用在于保证厂房具有足够的纵向刚度，该体系主要由柱、
托架、吊车梁、系杆、柱间支撑等构件组成的，纵向结构体系传递吊车纵向制动力、风、地震等纵向荷载，同时将纵向荷载传递给厂房基础。

因此，该体系构件
设计要合理，才能保证其传力明确。

结语
总而言之，随着科学技术的快速发展，人们越来越重视绿色环保。

基于此，
人们对于现代工业化的要求也不断提升。

单层钢结构厂房最为工业企业常用的基
础建筑物，为了确保其质量，就需要做好单层钢结构厂房设计，从而提高厂房的
安全、可靠。

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