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1、工业建筑中钢结构设计和施工 【摘要】当前我国工业经济有了很大的发展，工业建筑也有了越来越高的要求标准。传统的钢筋混凝土结构已经无法符合现代工业建筑的大空间大跨度的要求，尤其是在进行工业厂房的设计环节，需要寻找全新的结构满足建筑需求标准。钢结构因其优良的抗震性能、便捷的施工而被工业建筑领域越来越多的应用，对于工业建筑行业的发展具有重要的现实性意义。【关键词】钢结构；工业建筑；设计环节中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：一、钢结构在工业建筑的应用优势6在现实生活中，钢结构在工业建筑的运用优势，得到了社会各行各业的重视，钢
2、结构的施工速度是比较快的，通过对钢结构构件的有效应用，促进其大批量生产，满足其在实际工作中的需要，有利于其在施工环节的优化，促进其安装的便捷性，促进其施工周期的有效缩短，满足实际工作的需要。由于钢结构相对于钢筋混凝土结构来说，本身的重量比较低的，这有利于促进建筑物结构质量的优化，以更有利于实际工作的有效展开。其建设适应性是非常强的，比较适合一系列的较低的地基承载力环节及其地震烈度较高的区域，钢结构的应用，有利于促进企业综合效益的提升，其与传统的钢筋混凝土结构相比，也具备更加环保性，促进其钢结构体系的内部环节的不断深化，满足环保型
3、绿色建设发展的需要。二、钢结构的设计中的性能要求1、抗震性能我们在设计的过程中也要对钢结构进行抗震性能设计的优化，促进其钢结构抗震性能的提升，以满足实际工作的需要。因此，在设计的过程中，应根据地理环境的不同，考虑结构的抗震等级及要求，合理考虑结构的整体稳定性，特别的梁柱布置的合理性和整体稳定性，应考虑在地震作用下或者想风荷载的作用下要满足规范的要求，确保钢结构的受力性能的提升，保证其变形能得到有效控制。由于受到水平地震力或风力的影响，钢柱底的剪力往往比较大，因此，在设计的过程中，应考虑柱底设抗剪键，设抗剪键来抵抗水平力对基础的影
4、响，保证工程的整体稳定，满足抗震的要求。2、防火性能6我们在设计钢结构工业建筑的时候，还应考虑钢结构的防火要求，因为钢结构的耐火能力是很差的，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。因此，在设计钢结构工业建筑时，必须做隔热及防火设计。选用良好的耐火材料，保证防火层的厚度及质量，从而满足防火要求。三、钢结构的构件设计与节点设计构件设计首
5、先是材料的选择。比较常用的设计是Q235(类似A3)和Q345(类似16Mn)。通常主结构使用单一钢种以便于工程管理。从经济上考虑,也可以选择不同强度钢材的组合截面。当强度起控制作用时,可选择Q345；稳定控制时,宜使用Q235。构件设计中,现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面。这与结构内力计算的弹性方法并不匹配。当前的结构软件,都提供截面验算的后处理功能。由于程序技术的进步,一些软件可以将验算时不通过的构件,从给定的截面库里选择加大一级,并自动重新分析验算,直至通过———这就是常说的截面优化设计功能之一,它大大减少了结构师的
6、工作量。节点设计是钢结构设计的重要内容之一。在结构分析前,就应该对节点的形式有充分的思考与确定。设计中经常出现最终设计的节点形式与结构分析模型中使用的形式不完全一致,这种情况在施工中必须避免。节点按传力特性可分为刚接、铰接、半刚接,初学者宜选择前两者进行简单定量分析。节点连接两种常用的方法是等强设计和实际受力设计,6设计手册中通常有焊缝及螺栓连接表格供设计者方便查用。规范中对焊接焊缝的尺寸及形式有强制规定,应严格遵守。焊条的选用应与被连接金属材质相适应,例如E43对应Q235,E50对应Q345。Q235与Q345连接时,应该选
7、择低强度的E43,而不是E50。焊接设计中不得任意加大焊缝。焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近(详细内容可查阅规范关于焊缝构造方面的规定)。高强螺栓的使用领域日益广泛。螺栓通常使用8.8s和10.9s两个强度等级,根据受力特点分承压型和摩擦型。两者计算方法不同,高强螺栓最小规格M12,常用M16~M30,超大规格的螺栓性能不稳定,设计中应慎重使用。普通螺栓抗剪性能差,可在次要结构部位使用。连接板选取厚度为梁腹板厚度加4mm。然后验算净截面抗剪。节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序。构件到运现场无法安装是
8、初学者常遇到的问题。节点设计还应考虑制造厂的工艺水平:比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成。四、钢结构在工业建筑施工环节的优化61、钢结构的施工开展之前，应该查看工程现场，对设计图纸进行分析。在接到施工任务后应对施工现场进行仔细的勘察，主要查
