普遍來講,伴隨著當今科學技術的持續進展,社會的飛速進步,是以用于建筑市場的鋼材得到了相當大的發展,因為本身的承載力高、施工效率高、剛度強和抗震效果好的特點,在工業廠房鋼結構設計中替代了傳統的混凝土結構。
一、立面設計問題
鋼結構建筑的特點有四個:色彩、線條、變化和規模。在設計鋼結構廠房的時候必須把握好這四點。在設置鋼結構廠房立面的時候,首先是工藝技術決定如何設置,要求立面統一節點而且簡潔。彩色壓型鋼板不是傳統的鋼筋混凝土模式,它具體表現在豐富的色彩和輕盈的體形。在設計的時候,為了突出進出口和外天溝等特殊部位,經常使用跳躍性色調。不但表現出廠房的恢弘氣勢,也表現出立面的具體效果。傳統的廠房都是混凝土構成的,外墻磚砌,外層使用面磚和涂料完成。因為混凝土設置的屋面采光窗不能達到預期的目的,所以就把采光窗設置在墻面上。如果采用彩色壓型鋼板效果明顯不同。線條能夠表現出建筑物的獨特性,體現鋼結構建筑的現代氣息。假如在墻面設置很多的采光窗,會影響到墻面的線條。與此同時,鋼結構的屋面可以設置一定的采光板,使得采光均勻,而且通風性很好。
二、屋面設計問題
對于屋面的設計,著重點在于放水設計。屋面的放水設計涉及到諸多的因素,比如說屋面的天溝形式、坡度等。坡度的設計應該根據實際情況來定。比如說在大量積水的地方,坡度可以定量的增大。單坡屋面的長度主要影響因素是降雨和溫差。根據工作經驗來說,單坡的屋面長度必須控制在60m以內。如果超過60m,就必須做一些特殊的處理。就目前而言,鋼結構屋面設計的對策有:
1、使用彩鋼板內板、保溫層、隔氣板和防水層構成的復合型屋面。
2、在雙層彩色壓型鋼板內部加入保溫棉,做成適合的剛性屋面。
三、抗震設計問題
在設計抗震的時候應該注意:
1、鋼結構廠房的破壞,一般情況下不是因為桿件強度不足引起的,而是失去穩定作用造成的,所以必須合理的配置支撐系統,保證廠房的整體穩定性。
2、從整體上來說,要求廠方的剛度和質量分布均勻,受力平均,盡量避免因為結構的剛度不均勻造成的消極影響。廠房的橫向結構部分,可以采用鋼架或者框架,充分利用鋼結構強大的受力優勢,以此減少橫向結構的變形。
3、地震影響下,注意低周疲勞的影響。在設計結構連接點的時候,應該保證節點的破壞晚于結構構件的截面屈服,讓結構構件進入到塑性工作當中,很好的吸收地震能量,發揮其作用。
四、防銹問題
鋼結構的表面如果沒有加固保護膜而暴露在大氣中,就會被銹蝕。如果鋼結構廠房一直處在潮濕的環境下和空氣中有侵蝕性的介質,對于鋼結構廠房的銹蝕會更加嚴重。鋼結構的銹蝕不僅讓構件的厚度減小,還會在構件的表面形成一定的銹坑。當構件受力會引起集中的現象,就會使構件過早的毀壞,因此必須引起足夠的重視。一般來說,鋼結構的防銹措施通常是在表層涂抹防銹漆,至于厚度和層數的多少取決于環境和性質。通常室內的鋼結構因為大氣的作用下,規定的厚度為110mm,就是面漆兩道,底漆兩道。露天的鋼結構在大氣的作用下,規定的厚度為160mm~200mm,或者是200mm以上。鋼柱柱腳在地下的部分,必須采用強度大于C20的混凝土包裹,其中保護層的厚度應大于60mm。有侵蝕介質存在的廠房構件,鋼的厚度必須大于10mm,焊縫的厚度也必須大于10mm。