钢结构厂房讲解

钢结构厂房是一种以钢材为主要建筑材料的工业建筑，具有强度高、重量轻、施工速度快、可塑性强等优点。这种厂房广泛应用于各类工业生产领域，如机械制造、汽车制造、化工生产等。钢结构厂房的主要结构形式包括框架结构、排架结构和网架结构等。在设计和施工过程中，需要充分考虑厂房的使用功能、生产工艺、设备布局等因素，以确保厂房的安全、稳定和高效运行。钢结构厂房的维护和管理也需要遵循一定的规范和标准，以保证其长期的使用寿命和良好的性能表现。

一、钢结构厂房的组成部分

（一）基础预埋件

一般埋在地下，主要用处是固定钢梁，可以起到稳定钢结构厂房主体结构的作用。

（二）钢柱和钢梁

是厂房的主要承重构件，主要承担整个钢结构纵向负荷，其作用是承受钢结构厂房来自于外界和车间行车负荷，确保钢结构厂房骨架的纵向不变，承受纵向压力。

（三）墙体屋面

主要承担厂房外界的横向负荷。它一方面与钢柱和钢梁等组成纵向结构，提供水平牵引力；另一方面又把独立的平面结构连成空间整体结构，提供了厂房所必需的纵向刚度、整体性和稳定性。厂房的屋盖结构对整个结构的稳定性起着至关重要的作用。
钢结构厂房的外墙下部可能为一定高度和厚度的砖砌墙体（如200mm高240mm厚），上部为压型钢板，以避免压型钢板直接着地而产生锈蚀。压型钢板外墙构造力求简单，施工方便，与墙梁连接可靠。转角处以包角板与压型钢板搭接（搭接长度为100mm）以保证防水效果。

（四）钢屋盖

主要承当厂房外界纵向负荷。除了为厂房遮风挡雨，它的主要作用还有承担和传递水平荷载，保证结构的空间整体作用。

（五）其他构件

横向框架：由柱和它所支承的屋架或屋盖横梁组成，是钢结构厂房的主要承重体系，承受结构的自重、风、雪荷载和吊车的竖向与横向荷载，并把这些荷载传递到基础。
支撑体系：包括屋盖部分的支撑和柱间支撑等，它一方面与柱、吊车梁等组成钢结构厂房的纵向框架，承担纵向水平荷载，另一方面又把主要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结构，从而保证了钢结构厂房所必需的刚度和稳定。
吊车梁和制动梁（或制动桁架）：主要承受吊车竖向及水平荷载，并将这些荷载传到横向框架和纵向框架上。
墙架：承受墙体的自重和风荷载。
次要构件：如走道、门窗等。某些钢结构厂房由于工艺操作上的要求，还设有工作平台。

二、钢结构厂房的设计

（一）设计软件及步骤

主钢架部分
- 采用3d3s8.0软件进行单榀验算，因为其快捷方便。首先根据前期方案确定厂房满外长度来划分柱距，例如墙面板为YX - 210 - 840型彩钢板时，柱距要求为210的倍数，可控制彩钢板用量减少损耗。柱距确定后进行单榀建模，根据设计经验初步估算构件截面，如钢梁可选择轧制或焊接H型钢截面等。梁分段比可根据经验与弯矩分布选择（如1:2:1），或者根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的1/20 - 1/50之间选择，翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定以回避钢梁整体稳定的复杂计算，确定截面高度和翼缘宽度后，板件厚度按规范中局部稳定的构造规定预估，柱截面按长细比预估。
次结构设计
- 运用PS2000进行除主钢架外的次结构设计，例如吊车梁，抗风柱，支撑，系杆，檩条等次结构构件。但如果吊车吨位太大，PS2000所设计的吊车梁不经济时，可选用PKPM工具箱进行吊车梁计算。并且如果在PS2000设计时把门窗布置进去，后期出图时简单修改就可作为建筑方案图纸。
基础设计
- 若建设单位要求钢结构设计单位进行基础设计，需要向建设单位索取地质勘探报告和工程规划图纸。从地质勘探报告中确定基础形式，工程规划图纸用于后期出蓝图准备，此部分运用PKPM软件。

（二）结构分析

在钢结构实际设计中，结构分析通常为线弹性分析，条件允许时考虑P - Δ，p - δ。新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能，这为更精确的分析结构提供了条件。

三、钢结构厂房的维护与保养

（一）日常维护

定期清洗外墙和屋顶：钢结构厂房的外墙和屋顶通常都是涂有涂层和粉末的，如果不及时清理异物，会导致腐蚀和氧化，影响钢结构厂房的美观和使用寿命。
检查屋顶和壁板紧固件：检查紧固件是否松动、锈蚀、缺失等情况，如果发现异常必须及时更换，保证建筑物的稳定性。
维护排水系统：排水系统对钢结构建筑的保护至关重要。应定期清理排水沟，检查雨水管道等是否畅通，预防建筑漏水。
定期检查建筑物构件：对于钢结构厂房的构件，如钢梁、钢柱等等重要构件，进行定期检查，确保其稳固、健康、安全。
做好消防设备的维护：熔喷涂防火涂料和消防水带中的消防接头，应定期保养和检测，确保其达到灭火要求。
及时修补：钢结构厂房金属板表面如有损坏要及时修补以免日晒雨淋腐蚀金属板面。如有需要采用全部涂刷高弹性纳米材料，用于保护金属屋面板，并起到有效的隔热防水作用，节约室内空调能源。

（二）其他维护要点

钢结构构件应三年后油漆重新保养一次，以延长钢结构厂房整体外观及延长使用年限。
钢结构厂房是结构件的整栋连接，用电照明设备，电线不能直接绑扎在钢构件上，设线管或者线槽隔离安装，以免发生触电。
钢结构厂房安装完整后，业主不可以擅自进行更改结构，不得拆卸任何螺栓构件，不得增加或减少隔墙，如需要更改应与钢结构制作公司协商同意后方可改变。
钢结构厂房定期进行清洁保养，一般至少每年进行常规检查一次，以发现潜在的问题。
钢结构厂房外墙清洗时，很大程度上取决于环境。清洗表面时必面注意不有刮划现象，避免使用漂白成份及含研磨制的洗涤用品，钢丝球，耐磨品都不得使用，用洁净水从上到下冲洗。
树枝、树叶等类似物体应要及时清理。