摘 要：我国经济正在快速发展，带动了工业厂房基础建设的发展，而伴随着经济水平和技术条件的不断进步与发展，人们开始越来越多的在建筑中使用钢结构，形成了多层钢结构工业厂房。多层钢结构工业厂房的设计可以充分发挥出钢结构的优势，减轻厂房的自重，增强结构的抗震性能，提高厂房的利用率，同时钢结构厂房建设期较短，因此受到了极大的推崇。而在多层钢结构工业厂房设计中，需要重视一些设计因素，提高设计的综合性能，只有这样才可以确保多层钢结构厂房设计的合理与实用。本文根据实际的工作经验，对多层钢结构工业厂房的设计问题进行了分析和探讨，指出了一些设计中需注意的问题，并结合工程实例对促进多层钢结构工业厂房的发展提出建议。
关键词：多层钢结构；工业厂房；厂房设计
引 言
钢结构具有独特的安全性、可靠性、稳定性和承载性，正因为这些性能，使其受到工业厂房设计人员的热爱，越来越多的钢结构工业厂房正在拔地而起，钢结构工业厂房成为我国工业厂房建设发展的一种新型建筑类型。在多层钢结构工业厂房的设计过程中，设计人员需要提高对支撑体系、节点构造、楼面构造等结构布置的重视，并创新设计思路，优化设计参数的计算方法，以保证多层钢结构工业厂房各个部分的稳定性、安全性与可靠性，从而保证厂房整体的安全性能与使用性能。
1 多层钢结构工业厂房的特点
因为工业厂房的工作环境相对复杂，因此需要面临各种不良环境的考验，由于钢结构的安全性和稳定性非常强，并且具有良好的承受力，所以钢结构在工业厂房设计中深受欢迎。目前，多层钢结构工业厂房的设计在我国厂房工业建设中得到了快速发展，成为一种最为广泛采用的建筑设计类型。在进行多层钢结构工业厂房设计时，需要重视钢结构的焊接特性、支撑体系以及节点构造等方面，充分利用好钢结构的特性，只有这样，才可以设计出合理的多层钢结构工业厂房，保证工业厂房正常投入使用。
1.1 重量较轻
在对工业厂房进行设计时，应该较多地利用轻钢进行设计，这种材料相对于其它材料而言，功能相近，质量较轻，可以在很大程度上减轻多层钢结构的设计重量。另外，在进行施工设计时，多层钢结构工业厂房采用轻型的围护设计方案，在安装时，采用的围护材料应以夹芯金属板为主，因为其具有安装施工操作简便的优势，能够有效地缩短施工周期，提高施工质量效率。
1.2 钢结构施工周期短
一般而言，多层刚结构工业厂房的韧性比较高，强度相对大，并且其标准间多，尤其适合生产线作业。同时，在多层钢结构工业厂房中，由于多层的特性，所以厂房具有广阔的空间，因此，可以将重型设备放在厂房中，便于设备生产以及室内施工操作，满足工业的发展需求。
2 多层钢结构工业厂房的设计要点
2.1 简化结构体系
在对多层钢结构工业厂房进行设计时，一定要充分考虑切简化结构体系。钢结构的结构体系不仅直接发挥着工业厂房框架设计的作用，而且还对整体的性能指标以及安全可靠性具有重要意义。因此，在进行多层钢结构厂房设计时，设计及施工技术人员需要对厂房的层高以及用途、工作环境进行充分认识，同时对钢结构应用到的厂房理论知识进行充分准备，确保设计以及后续施工正常进行。
2.2 做好厂房横向及纵向设计
在对多层钢结构进行设计时，要从横向和纵向两个方面加以考虑与设计。横向方面主要指提高钢结构的多用途特性，保证其可以充分满足设计要求。而纵向方面需要对钢结构的安全稳定以及性能方面进行充分考虑（如抗震性），只有这样，才可以更好地进行多层钢结构设计。
3 多层钢结构工业厂房的设计思路
3.1 支撑节点
在对多层钢结构工业厂房进行设计时，需要充分考虑结构的支撑特性，做好安全防护工作，提高承载力。同时，注重节点构造问题，充分考虑柱——柱、梁——梁以及梁——柱等关键位置，通过加强水平支撑体系，弥补钢结构的侧向结构无法抵抗的水平方面的荷载，避免发生位移。
3.2 加强多层钢结构工业厂房的抗震性
在设计时，还要提高对钢结构的抗震性的重视程度，以此提高钢结构的抗震性，一般情况下是通过加强钢结构部件的支撑性，提高钢结构的承受能力。同时，在进行设计时，需要做好钢结构的轴力以及弯矩的耦合效应设计工作，钢结构的轴力以及弯矩主要是指钢结构中两个相邻支撑矩形构建的弯矩系数的耦合效应。在不同的弯矩系数情况下，其产生的耦合效应会发生不同的变化，因此，在进行抗震性设计时，需要重视钢结构的轴力以及弯矩的耦合效应。
3.3 重视多层钢结构的承受荷载力
在设计中，还需要加强对厂房自身用途的重视。通过厂房的用途特性计算其所能够承受的荷载值，通过计算，确定多层钢结构的设计是否合理。同时，在进行多层钢结构设计时，需要重视结构构件的稳定性能，考虑其在不同环境下稳定性的变化情况。在进行承受荷载力计算时，充分利用信息技术，借助软件程序设计，对荷载力进行计算，确保多层钢结构设计符合设计用途。
3.4 钢结构厂房的焊接工艺
在设计钢结构厂房时，需要对轻钢进行安装施工操作，这样就离不开焊接设计，因此，焊接工艺的设计是确保多层钢结构厂房设计达标的重要参数。在进行焊接时，需要重视焊缝的尺寸问题，同时对于焊点问题也要加以注意，除此之外，还要对钢铁材质做好处理操作，只有这样，才可以更好的进行钢结构工业厂房设计。
4 工程实例
4.1 工程概况
现有一工程是多层钢结构厂房，总建筑面积为4000m2，第一层为4.4m，二层标高12m，局部两层分别为7m和16m，局部一层是10.5m，夹层的层高是4.5m，建筑总高度为22.2m。为了满足其生产设备的承重要求，在其四周分别设置了4根箱型柱，柱距横向4～15m，纵向5～11m，为了使工程成本降低，使用的12m以上的箱型柱利用工字型截面柱，其余框架也为工字型柱。房屋墙面是外挂夹芯板，屋面的檩条是薄壁C型钢，墙面为外挂夹芯板；为了节约工程成本，楼面使用普通的现浇混凝土楼板。
4.2 设计方案
对于以上多层钢结构工业厂房设，其具体的设计过程如下：①进行荷载计算。该厂房所处环境的基本风压为0.3kN/m2，地震烈度7度，地震加速度0.1g，阻尼比0.35。②要确定荷载工程状况。此工程要将X方向的地震力作用与风力作用、Y方向地震力作用与风力作用、以及恒载作用与活载作用下的标准内力考虑进来。另外，在利用软件对多层钢结构工业厂房进行结构分析过程中，利用STS空间建模，Sawe软件完成框架杆件的强度和稳定、自振周期和节点强度等计算。
4.3 结 论
通过相关计算，可以得出以下结论：结构水平方向的主要振型并没有发生明显的变化，这就证明了结构沿高度方向的质量与刚度的分布是合理的。本结构框架梁柱除受主要设备集中力的8根柱子采用箱形柱外，其余均采用焊接工字形截面，框架柱间支撑采用双槽钢支撑。计算分析表明，各种梁、柱设计应力均控制在规范允许设计限值的90%，结构构件的强度、刚度、稳定性好。各类节点验算也符合规范的要求。
5 结 语
我国经济的发展带动了工业的不断进步，这样一来，工业对于建筑的需求也就越来越多，而为了满足工业发展所需，需要做好钢结构事业的发展。充分利用钢结构的重量轻、抗拉强度高以及安全性能高等特点，广泛地应用到多层钢结构工业厂房的设计中。在进行多层钢结构工业厂房设计方面，需要充分重视钢结构的一些性能，只有对钢结构工业厂房的设计特点进行充分掌握，才可以更好地促进钢结构工业厂房的发展，促进我国工业经济的健康发展。
参考文献
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作者简介：张莉（1968-），女，汉族，上海人，本科，高级工程师，主要从事工作和研究方向是工业及民用结构设计。
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