随着我国经济的发展，科技的迅速提高，建筑业有了极大的改进，厂房设计也逐步从落后的混凝土结构中走了出来，钢结构厂房相对于传统厂房结构形式具有明显的优越性，于是得到了广泛的运用。因此，对于钢结构厂房的设计自然至关重要。我们因给予高度的重视。鉴于此，本文对钢结构厂房结构设计的要点进行了论述。

　　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，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：钢结构厂房重量轻、强度大、跨度大、空间大。先进的设计，采用先进的设计方法，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。而且可以重复使用，可以节省大量的钢材。结构新颖。简单。轻巧，占地面积小，使用面积大，有效扩大了建筑内部空间。彩钢夹芯复合板、金属压型板等新型墙体屋面材料的围护，展现了建筑的时代感。安装快捷，构件标准，生产精良，施工安装简单快捷安全。

　　二、钢结构厂房的主要组成部分：

　　1.地基基础。

　　基础强度问题主要包括：基础承载力不足或基础不稳定，坡度不稳定。基础变形问题主要是指软土、湿陷黄土、膨胀土、季节性冻土等地区的过度变形和不均匀沉降。基础损伤通常有三种形式：整体剪切损伤、冲切剪切损伤和局部剪切损伤。

　　2.柱系统。

　　根据不利荷载组合设计的柱，由于荷载同时发生的概率很低，在正常工作条件下，实际应力远低于设计应力，柱的安全储备相当大，损坏的可能性很小，柱的整体承载能力不足，导致损坏的情况很少。工业厂房柱经常发生以下损坏(柱变形、柱切口、格式柱腹杆弯曲变形、柱头与吊车梁支撑牛腿焊缝开裂、柱垂直倾斜、围护结构连接节点损坏、吊车轨道偏差)，影响生产。

　　3.钢屋盖系统。

　　首先，钢屋盖的承重构件由壁薄细长的杆件组成，截面形状复杂，节点应力集中，偏心;其次，设计屋盖系统时，计算荷载。计算简图更正确，接近计算极限状态。结构构件的承载力安全储备小，对超载、温度和腐蚀非常敏感，容易因意外因素而失效。此外，钢屋盖已成为钢结构厂房破坏中严重的部分。钢屋盖的破坏包括屋盖倒塌、桁架杆断裂(包括与节点板连接)、屋盖弯曲超标、杆弯曲、节点板弯曲或开裂、屋盖支撑弯曲等。

　　4.吊车梁系统。

　　起重机梁系统是钢结构工业厂房的重要组成部分，包括起重机梁、制动结构、起重机轨道和连接。起重机梁应力复杂，起重机的垂直力和侧向力具有动力特性。与屋盖系统起重机梁的计算图相比，冲击和疲劳。计算方法与实际情况差异较大。不确定性较多，结构的耐久性和可靠性低。

　　三、钢结构厂房结构设计要点。

　　1.钢结构厂房设计采用的结构体系。

　　由于工艺布置的要求，钢结构厂房一般需要大空间，结构通常采用框架结构，层数较多。框架剪切结构也可以在工艺条件允许的情况下使用。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似，从而减少房屋的空间扭转。结构体系要求简单、规则、传力明确。避免应力集中和变形突变的凹角和收缩，以及垂直变化过多的外挑和内收，力求沿垂直刚度不突变或少突变。由于多层厂房跨度方向尺寸大，柱子少;柱距方向尺寸小，柱子多。一般是水平控制，使得垂直和水平的抗震能力大致相同，不仅有利于抗震，而且使设计更加经济合理。

　　2.钢结构厂房设计选址。

　　厂房的设计和选址至关重要，因为尽量避免地震区，地震区房屋的伸缩缝是一体的。房屋较长时，应采取以下结构措施和施工措施，少设伸缩缝和防震缝;施工时，每40m设置一条800mm宽1400mm的后浇带，后浇带位于结构受力影响小的区域;在温度影响较大的顶层、底层、山墙和内纵墙端开间的墙体中，适当提高配筋率;加厚屋面保温层或设置架空层，形成通风屋面。

　　3.钢结构厂房的防火设计。

　　钢结构工业厂房的防火能力很差。当钢加热在100℃以上时，随着温度的升高，钢的抗拉强度降低，塑性增加;当温度在250℃左右时，钢的抗拉强度略有提高，但塑性降低，出现蓝脆现象;当温度超过250℃时，钢会变慢;当温度达到500℃时，钢的强度会降低到很低的水平，导致钢结构坍塌。因此，钢结构必须进行隔热和防火设计。

　　(1)正确定义建筑物生产的火灾风险类别，根据《建筑设计防火规范》合理确定建筑物的耐火等级，厂房生产的火灾风险分为甲、乙、丙、丁、戊五类。工程确定为二级耐火等级的，应严格按二级耐火等级涂防火涂料，使钢构件达到二级耐火等级的耐火极限要求。

　　(2)在设计中，应选择合适的钢结构防火方法，有效保护钢结构，即将钢结构的耐火极限提高到规范规定的值，防止钢构件在火灾中变形坍塌。目前，保护钢结构厂房常用的方法是在其表面涂上钢结构防火涂料，作为防火保护层，有效提高钢构件的耐火极限，满足现行国家标准的要求。使用防火涂料时，应注意防火涂料与底层防腐涂料的匹配，不得与底层防腐涂料发生化学反应，以免影响防腐效果。在设计中，根据不同建筑对构件耐火极限的要求，通过科学比较，选择合适的防火方法，满足经济安全要求。

　　(3)钢结构建筑设计应合理划分建筑物的防火分区，严格控制各防火分区的面积。同时，控制各分区的疏散出口数量和疏散距离。安全出口是指符合防火规范的疏散楼梯。通向室外地面或安全区域的门。由于钢结构建筑本身的弱点，应充分考虑人员疏散因素，综合人员密度指标和钢结构建筑特点，加强安全疏散路线、疏散距离、疏散宽度的设计要求，科学设置疏散指示标志，使人员迅速疏散到安全区域，大大减少人员伤亡和人民财产损失。

　　4.钢结构厂房的防腐设计。

　　钢结构表面直接暴露在大气中会生锈。当钢结构厂房空气中有腐蚀性介质或钢结构处于潮湿环境中时，钢结构厂房的腐蚀会更加明显和严重。钢结构的腐蚀不仅会减少构件的截面，还会在钢构件的表面产生局部的锈坑。当构件受力时，会引起应力集中，过早破坏结构。因此，应充分重视钢结构厂房构件的防锈问题，并根据厂房腐蚀介质的情况和环境条件，在总图布置、工艺布置、材料选择等方面采取相应的对策和措施，确保厂房结构的安全。为了防止金属表面生锈，经常使用防锈防腐涂料进行涂层保护，保护层的透气性是金属表面失去阴极保护、加速生锈速度的诱因。因此，防腐涂层只有致密、疏水性强、附着力好、电阻大或涂层足够厚时，才能有效屏蔽水蒸气、氧气、氯离子等的侵蚀。一般室内钢结构在自然大气介质的作用下，涂层厚度为100μm，即两个底漆和两个面漆。露天钢结构或工业大气介质下的钢结构要求漆膜总厚度为150μm~200μm。酸性环境下的钢结构需要氯磺化防酸漆。应包裹在地面以下不小于C20的混凝土中，保护层厚度不小于50mm。

　　5.钢结构厂房设计电梯间的位置。

　　由于设备重、货物重、垂直运输需要，多层厂房应设置电梯。钢筋混凝土电梯井筒刚度大，应充分考虑电梯井筒对建筑物偏心的影响，尽量避免电梯井筒布置在建筑物的角端。

　　在钢结构厂房设计过程中，要严格按照和采用相关设计标准。同时，随着钢结构设计技术的日益成熟，设计师也要跟上时代的步伐，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，满足经济建设和发展的要求。