隨著低碳環(huán)保理念的深入，低能耗、高效率的新型環(huán)保材料迅速占領(lǐng)建材市場，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是在工業(yè)廠房。為了保證其有效性，鋼結(jié)構(gòu)工程廠房的設(shè)計應(yīng)根據(jù)實際需要不斷優(yōu)化，以提高鋼結(jié)構(gòu)廠房的安全性和穩(wěn)定性?；诖耍疚年U述了寧夏鋼結(jié)構(gòu)廠房的優(yōu)勢和設(shè)計特點，探討分析了鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計要點。

一、鋼結(jié)構(gòu)廠房立面設(shè)計要點分析

鋼結(jié)構(gòu)廠房立面設(shè)計的四個基本特征是規(guī)模、線條、顏色和變化。與鋼構(gòu)廠房與鋼筋混凝土廠房相比，線條是體現(xiàn)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑風(fēng)格獨特的特點。傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廠房由于屋的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廠房通常設(shè)計大量的采光窗，而大量的采光窗會破壞墻面的線條形狀，鋼結(jié)構(gòu)廠房不會受到困擾。輕鋼結(jié)構(gòu)屋頂廣泛采用屋頂采光板，不僅采光均勻，而且不會破壞墻面的線條造型，實用美觀。目前非常適合聯(lián)合廠房，順便解決了廠房的通風(fēng)問題。鋼結(jié)構(gòu)廠房的立面設(shè)計主要由工藝布局決定，立面要求簡潔宏偉，同時突出重點簡單統(tǒng)一。

二、鋼結(jié)構(gòu)廠房的格構(gòu)柱設(shè)計分析

格構(gòu)柱是利用連接裝置拼接型鋼分肢，形成統(tǒng)一整體的柱形。在格構(gòu)柱的整體界面上，彎矩和軸力都轉(zhuǎn)化為垂直軸力，主要作用于格構(gòu)柱，主力由格構(gòu)柱的分支承擔(dān)。剪力分散在裝飾條或裝飾板上，由它們承擔(dān)。格構(gòu)柱的計算方法具有獨特的特點，主要表現(xiàn)在：格構(gòu)柱繞虛軸的長細(xì)比采用換算長細(xì)比的方法;圍繞虛軸彎曲的偏心壓力格構(gòu)柱需要在彎矩作用平面內(nèi)進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗算;格構(gòu)柱的分支穩(wěn)定性驗算應(yīng)根據(jù)每個分支的不利軸力進(jìn)行單肢穩(wěn)定性驗算;格構(gòu)柱的計算還需要包括裝飾;格構(gòu)柱的設(shè)計還包括整體計算和局部設(shè)計。

三、鋼結(jié)構(gòu)廠房頂部橫向框架設(shè)計分析

1、鋼結(jié)構(gòu)廠房受力體系

鋼結(jié)構(gòu)廠房主要由支撐體系、圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系和屋頂結(jié)構(gòu)體系組成。

支撐系統(tǒng)主要由柱間支撐和屋頂支撐組成。支撐系統(tǒng)的作用是將橫向和縱向平面框架連接起來，使各部分成為統(tǒng)一的整體空間結(jié)構(gòu)，相互連接、相互作用、協(xié)同工作，從而保證鋼結(jié)構(gòu)廠房的穩(wěn)定性和剛度。

為了保證廠房正常安全的生產(chǎn)環(huán)境，圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系通過基礎(chǔ)梁、墻梁、外墻、抗風(fēng)柱等組成風(fēng)荷載，承受和傳遞圍護(hù)墻的重量，風(fēng)荷載作用于墻體。

框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由橫向平面和縱向平面框架組成。橫平面框架作為鋼結(jié)構(gòu)廠房的基本承重結(jié)構(gòu)，具有重要意義，由基礎(chǔ)、屋架和橫柱組成。在建構(gòu)屋面梁和柱頂之間的連接時，可以采用剛接或者鉸接的形式。大多數(shù)柱段與基礎(chǔ)的連接只能采用剛性連接的形式?？v向平面框架的組成要比橫向平面框架復(fù)雜得多，包括縱向柱、基礎(chǔ)、連接梁、柱間支撐、支架、起重機(jī)梁等，主要承受縱向風(fēng)荷載、縱向溫度應(yīng)力、縱向地震力和起重機(jī)縱向水平制動力等。對寧夏鋼結(jié)構(gòu)廠房的作用也是必不可少的。

屋蓋結(jié)構(gòu)體系包括鋼結(jié)構(gòu)廠房屋頂所需的一切，如屋面板、屋面支撐、天溝板、支架、檁條、屋面梁等。

2、鋼結(jié)構(gòu)廠房橫向平面框架荷載

根據(jù)傳統(tǒng)的計算方法，鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計應(yīng)以橫向平面框架和縱向平面框架構(gòu)建的整體空間結(jié)構(gòu)為計算對象，但這種計算方法復(fù)雜，工作量巨大。因此，在實際計算工作中，橫向平面框架承受的荷載和縱向平面框架承受的荷載通常分別計算。這種計算方法的工作量相對較小，結(jié)果與實際數(shù)據(jù)一致。

橫向平面框架在鋼結(jié)構(gòu)廠房中起著這樣的作用:承受廠房內(nèi)所有的橫向和縱向荷載，通過橫向和水平框架設(shè)計確定鋼結(jié)構(gòu)廠房的基本單元，然后通過吊車梁等各種構(gòu)件連接橫向和水平框架，使其成為三維空間結(jié)構(gòu)，從而保證廠房骨架的縱向剛度符合鋼結(jié)構(gòu)廠房的承載要求。在鋼結(jié)構(gòu)廠房橫向框架的設(shè)計方法中，橫向框架的荷載計算僅包括橫向平面的承載力，不考慮縱向風(fēng)荷載。但在實際工作中，縱向風(fēng)荷載只考慮在縱向支撐的設(shè)計中，但事實上，橫向結(jié)構(gòu)的框架也會受到橫向風(fēng)荷載的影響。因此，在鋼結(jié)構(gòu)廠房的橫向平面框架設(shè)計中，還應(yīng)增加縱向風(fēng)荷載引起的平面外彎矩。

3、溫度伸縮縫設(shè)計要點分析

溫度會導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)廠房變形，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。當(dāng)廠房面積足夠大，溫度應(yīng)力足夠大時，鋼結(jié)構(gòu)廠房會有很大的變形和危險。為了避免這種危險，有必要在廠房內(nèi)設(shè)置溫度伸縮縫。溫度伸縮縫有兩種:一種是橫向設(shè)置溫度縫，另一種是縱向設(shè)置溫度縫。選擇哪種設(shè)置取決于具體的工廠設(shè)計。溫度縫的設(shè)置就把廠房分為了若干個溫度區(qū)段，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范則決定了每個溫度區(qū)段的長度。溫度伸縮縫的處理方法有兩種，即雙柱設(shè)置法和單柱設(shè)置法，一般選擇前者進(jìn)行處理。如果設(shè)置縱向溫度伸縮縫，可以在框架支架處設(shè)置滾動支架。如果設(shè)置橫向溫度伸縮縫，可以在框架梁與檁條的連接處滑動槽鋼夾板或橢圓孔。

綜上所述，寧夏鋼結(jié)構(gòu)廠房的合理設(shè)計關(guān)系到其質(zhì)量和建成后的應(yīng)用效果，在工業(yè)廠房的安全應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。因此，在鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計過程中，應(yīng)對項目進(jìn)行全面的分析，以確保鋼結(jié)構(gòu)廠房的安全應(yīng)用。