时间：2024-04-19 10:19:10
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引言
钢-混凝土组合结构是基于钢结构和混凝土结构的发展而形成的一种结构优化形式。它是近年来出现的一种新型结构。将两种材料按一定的方式连接起来，将两种材料组合成一个整体，充分发挥钢的抗拉和混凝土抗压的特点，充分利用这两种材料各自的优点，大大的节省了钢筋和混凝土的材料，利用钢材与混凝土的有效结合，大大提高了混凝土的利用效率，施工方便，降低了工程成本，同时由于钢材具有较好的塑性，增强了结构的抗震性能。因此，受到工程界的欢迎，在工程中应用越来越广泛。钢-混凝土组合结构是当前工业厂房建设所采取的主要结构形式之一。根据以往工作经验，钢筋混凝土结构在使用的过程中容易受到环境等方面影响而出现钢筋锈涨开裂而导致的耐久性下降，影响厂房的使用寿命，造成安全事故，因此优化钢与混凝土组合结构设计是提高厂房质量，提高其使用寿命的重要举措。本文以某工业厂房建设为例，该工业厂房属于水泥选粉机车间，车间框架结构上装有多个电机，厂房噪音比较大，因此需要对钢与混凝土组合结构进行优化设计，以此保证厂房的整体质量。
1钢-混凝土组合结构的特点
1.1压型钢板混凝土组合板的特点
因为不需要模板安装和拆除工作，因此，施工过程中易燃模板导致的火灾现象也将大大减少；压型钢-混凝土组合板只要安装在重要场所，以减少混凝土收缩和温度的影响；压型钢板可作为混凝土结构的平坦顶棚屋面；安装完成后，不需要安装钢脚手架，施工人员可以把压型钢板作为一个安全的工作平台；压钢板之间波纹槽可以安装通信、电力等工程；可以缩短施工工期，同时也可以多项目同时建设；压型钢板不仅便于运输，而且储存方便，同时压钢-混凝土组合板的重量相对轻，减少了结构上部恒载和下部基础结构的资金投入。
1.2钢-混凝土组合梁的特点
钢-混凝土组合梁对比钢板梁，至少可减少20%的钢的使用，直接降低施工成本；钢-混凝土组合梁可以最大限度地利用钢筋和混凝土的材料性能；使截面梁的强度增加，减少梁的截面高度和建筑高度；减小冲击，提高抗疲劳性和耐冲击性；同时可加固梁的横向强度，避免负荷过大导致梁变形失稳；减少了模板使用量和施工支模的工序步骤，使得施工现场的工作更简单。
1.3型钢混凝土结构的特点
型钢混凝土结构，高强度、横截面积小、抗弯能力强，能更好的适用于高层建筑；抗震性能和延伸性良好；耐火性和耐久性比钢结构更好，同时可以节约钢材，降低成本；进而提高施工效率，减少施工工期。
2工业厂房钢筋混凝土框架结构设计体系分析
2.1支撑体系支撑体系
为水平钢框架和纵向设计框架。水平荷载分担柱间的有效支护。此种设计成本相对较低，但可能会对以后的使用产生影响。此种设计相对适用于横向短、纵向长的工厂。
2.2纯框架体系
纯框架体系设计是由钢框架构成，在两个方向上都没有柱间的支撑。框架体系不影响使用空间，但柱体不适于工字型柱体，使得用钢量会相应增加。
2.3钢架支撑体系
钢架支撑混合体系能有效地降低柱的纵向弯矩，但要求刚度大，要求楼板刚度大，不然无法充分发挥柱间支撑的作用。
3工业厂房钢筋混凝土框架结构设计要点
3.1各种荷载处理
最重要的是进行竖向荷载和水平荷载的处理，在设计中应综合考虑，以保证结构的稳定性和可靠性。重力的影响竖向荷载作用，钢筋混凝土结构需要同时抵抗水平荷载和竖向荷载，从而提高结构的稳定性和可靠性，并对结构起到较好的推动作用。竖向荷载虽然影响结构设计，但最关键的部位仍受水平荷载的影响，应引起足够的重视和重视。整体建筑结构的重力影响是跟室内的合适布局变化有一定的关系，所以进行结构设计时应综合考虑各方面影响因素，但室内布局对竖向荷载影响不大，大风、地震、冰雹等会对水平荷载产生较大影响，因此有必要在结构设计时对其进行综合考虑，以防止结构的稳定性和可靠性受到影响。
3.2结构变形设计
框架结构容易发生轴向变形，在整个设计过程中必须综合考虑，并注意工作中的细节处理。通常，框架边柱的轴压应力比中柱小，导致侧柱轴向变形较小。特别是在高层建筑中，这种情况会变得更加明显，如果不及时处理，可能会带来更严重的后果。为了防止这些情况的发生，有必要加强思想认识，加强处理工作，采取有效措施提高设计精度。从而促进二者的有效结合，减少边柱和中柱的轴向变形，保证结构的稳定性和可靠性。另外，减小侧移，有效地控制了侧向位移，保证了结构的稳定性。
3.3结构延性处理
在设计中，对立面和平面进行规则性的布置和处理，以尽量减少地震带来的不利影响，保证建筑结构的稳定性和可靠性。使建筑的质量和刚度均匀化，使结构合理。并且设计中采用精确的高度比，从而确保结构良好的延性，可以更好的承担水平荷载，加强对结构的有效保护，以防止结构的损伤和变形。同时要提高结构柱和墙体的设计水平，增强结构的刚度以及抗震性能，使其能够更好的保证结构的稳定运行。
3.4结构受力分析
重视结构受力分析，科学合理把握结构受力特征，然后采取有效的设计方案，促进设计水平提升。框架结构的受力情况不同，具有其显著的特点和优点。通常，上层的框架承受较大的剪力，框架不仅承受水平荷载，而且承受竖向荷载，确保结构的稳定性和可靠性，有效地满足了工作的实际需要。
3.5合理设计框架结构
根据以上的要求进行设计的前提下，为了进一步提升设计水平，我们还需要对进行施工的建筑进行了解，采取相应的办法，根据以往的惯例，我们常用直接与间接法，最后实现提高设计水平的目的。
3.5.1框架直接设计
为了更好地运行和提高效益，需要充分考虑结构的稳定性和可靠性，并对工业厂房的缺陷进行改进和弥补。比如，现场混凝土浇筑时，如果根据设计图纸来看需要更改浇筑的混凝土型号时，如果更换的混凝土强度要求达不到的话，则需要根据实际情况，改变构件尺寸，采取措施弥补，以保证构件的稳定性，有效提高管理能力。另外还有施工过程中，我们需要进行特殊的防火处理，使结构构件保持良好的完整性和安全性。这种设计方法对一般混凝土构件的处理具有良好的效果。
3.5.2框架结构间接设计
所谓间接设计就是利用预制件来模拟受力情况，然后根据压力的影响设计图纸。该方法能有效地解决问题，减少设计后的设计变更。用预应力水平拉杆设计混凝土受力构件。通过间接设计，可以对整个建筑进行压力测试，从而满足施工过程中的设计要求。这种设计方法能更好地提高设计水平，保证设计的规律性、刚度和延性要求。
4某厂房钢与混凝土组合结构设计
该厂房钢与混凝土组合结构主要包括：①横向框架。横向框架是整体厂房的主要承重结构体系，其需要承受各种外界负荷力的作用，保证厂房的整体结构稳定性，一般由柱、框架以及屋盖横梁等构成；②屋盖结构。屋盖结构主要是承担屋盖所带来的负载，例如横梁、托架等等；③支撑体系。支撑体系也是厂房的主要组成部分，其主要是防止厂房出现倾斜、垮塌等现象。因此该厂房的设计：
①荷载计算设计。由于该厂房的车间顶盖采取的是钢网架结构，安装通风的天窗，因此需要对荷载进行计算，以此确定具体的施工方案。荷载系数取用荷载风压的1.0，基本的风压为0.62kN/m2。荷载计算：屋顶盖部分：静载有彩钢和网架，是1.40kN/m2，活载为0.9kN/m2；吊车：最上层的吊车荷载主要对作用于柱上，其荷载为R=4289kN，R=2699kN，水平刹车力在97.9kN。第二层吊车的荷载为R=1360kN，R=965kN，水平刹车力在29.5kN。最低下层吊车荷载为R=989.5kN，R=356.7kN，水平刹车力在12.9kN；风荷载：基本的风压主要作用于柱的顶部，对其柱顶的荷载力为375kN，基本风压在0.62kN/m2，风荷载在两边的柱底压力为17.2kN/m和9.98kN/m；
②设缝问题设计。按照相关规定规范，钢筋混凝土现浇框架结构伸缩缝的最大间接为55m，钢筋混凝土剪力墙结构伸缩缝的最大间距为45m，根据工程的实际情况考虑，本设计方案选择不设缝的施工方案，但是由于混凝土存在收缩问题，因此在具体的结构设计时可以从厂房建筑的中部框架部位从基础顶面至屋面设置10m宽的后浇带。同时为了保证质量，还需要在钢框架子结构和混凝土墙体之间进行连接构造，具体可以通过连梁采用刚性连接或铰接。具体的施工策略为：调整结构施工顺序，先浇筑混凝土简体，然后安装钢框架；用刚性连接的钢框架梁柱节点；调整钢管柱的长度等方式进行；
③截面形式及计算。钢管混凝土组合柱结构的截面形式有3种：a.圆钢管混凝土结构；b.矩形钢管混凝土姐欧股；c.多边形钢管混凝土结构。在厂房建设中使用最广泛的就是矩形和圆形钢管混凝土组合柱。圆形钢管混凝土组合柱的强度和抗压性是最符合厂房建设的，所以在该厂房车间建设中使用的就是圆形钢管混凝土组合柱。对厂房框架进行计算时，实用的设计软件是中国建筑学院编制的STS软件，这个软件主要是基于CECS28B90计算刚-混凝土组合柱截面；
④柱脚设计。钢柱脚应使用密封板封闭，以减少立柱和地面压力。在本文案例中情况下，密封板和柱的连接处设有劲肋，以便能够更好的改善柱脚的受力。另外，采用双杯口插入式钢-混凝土组合柱，将混凝土浇注到杯口，有利于提高整体柱荷载；
⑤钢与混凝土组合结构的防火设计。常用的防火措施种类比较多，一般就是将构件利用保护材料进行包裹，以此延续构建的升温速度，为灭火提供时间。基于本工厂的工作环境，本次的设计具体选择的是膨胀型防火涂料保护法，此种方法能够消除传统发生火灾时产生的有毒气体的弊端。具体的设计是选择由有机树脂、发泡剂以及碳化剂等构成的厚度在5mm左右的涂料，一旦发生火灾时，该涂料就会膨胀，形成比原来还要厚几十倍的多孔碳质层，阻挡外部对内包构件的传热，便构件的耐火极限可达（0.5～1.5）h；
⑥剪力墙子结构体系延性设计。在钢框架一混凝土剪力墙混合结掏体系中，由剪力墙和剪力墙组成的筒体承担了85%以上的水平剪力，应保证混凝土墙体具有足够的延性，因此在连接处设置型钢柱，既能有效防止裂缝的出现或展开，又能方便钢结构的安装，减少钢柱与混凝土墙体之间的竖向变形差异产生的不利影响。设计时应考虑框架具有一定的抗剪承载能力，其值不宜小于带框墙总剪力的20%。同时剪力墙轴压比应根据结构的抗震设防等级确定。该厂房设计剪力墙轴压比控制值按规范要求应小于0.6，以保证其延性。
5工业厂房钢与混凝土组合结构设计的保障
实现对工业厂房与混凝土组织结构设计的优化必须要做好以下工作：①要把握基本的钢与混凝土组合设计原则，通过设计保证厂房使用寿命，强化对厂房的质量控制以及达到最优化的经济目标，也就是在设计的过程中要综合考虑建筑项目的全寿命期的成本和效益问题。只有把握上述的基本原则才能保证设计的方案具有价值；②提高工业设计人员的综合素质，提高他们的设计理念更新。钢与混凝土结构设计是新型的设计方案，也是当前工业设计较为常见的一种技术，因此需要设计人员要把握设计的关键问题，强化质量管理意识和安全意识；③加强施工管理。保证施工工序严格按照设计的要求进行，以此保证工业厂房的质量。
6结束语
钢-混凝土组合结构是一种新型结构，该结构充分了发挥钢材和混凝土两种材料优点，是一种复合结构，结构形式更为合理，受力性能更加优异。钢-混凝土组合结构以其承载力高、造价低、性价比高等优点得到了国内外专家的广泛认可。随着施工技术的不断改进，钢-混凝土组合结构逐步得到完善，大大拓宽了钢-混凝土组合结构在国内工程结构中的应用范围。本文通过对该厂房钢与混凝土结构的性能检测，通过设计提高了结构刚度，达到了良好的抗震效果，优化了建筑布局和空间的使用，更为重要是将降低了造价，提高了工厂的经济效益，提升了工厂厂房的使用寿命。
参考文献
[1]于强.型钢混凝土组合结构施工方法[J].山西建筑，2010（07）.
[2]陈晨.型钢混凝土组合结构节点施工要点[J].福建建设科技，2016（04）.
[3]周莉.工业厂房钢筋混凝土框架结构设计分析[J].山西建筑，2016（03）.
[4]张兵兵.工业厂房钢筋混凝土框架结构设计分析[J].建材与装饰，2017（04）.
中图分类号：TU391文献标识码： A
引言
无论是中国古代,还是现代工业厂房设计,都需要强调安全,有些建筑只注重难度和高度,甚至有些工业厂房为了节省材料,导致现代建筑工程的安全问题和渗漏甚多,这是建筑质量所不能够允许的,我们只有重视钢结构在工业厂房设计施工工艺,才能保证满足厂房的施工安全。
一、钢结构在工业设计中的重要性
我们知道农业是我国国民经济的基础，因为它提供人民的基本生存保障。但在整个国民经济中光靠农业是远远不够的，其它产业部门，如工业、交通、商业等都必须大力发展，尤其是工业，它是国民经济的主导产业。一个国家工业发展水平就代表了其经济发展水平，世界上的发达国家都是工业化国家。作为发展中国家，与发达国家相比，我国的工业还存在许多问题。比如总体水平低，现代化程度差，科学技术上明显滞后，工业生产效率也较低。因此，工业经济的转型势在必行。
配合着工业方面的转型，钢结构在工业领域的应用也将进入到一个新的阶段。在这个阶段中面临着一定的考验，但更多的是机遇。对于工业来讲，钢结构的应用范围相当广泛，历史也相当悠久，其体系也较为成熟和固定。工业中体量大小差异很大的建、构筑物很多，需要满足的功能要求也多种多样，各方面的限制因素等都导致结构样式要比较灵活，因此钢结构的应用必将占据很大的部分。辅助材料的性能发展，如防火材料、防腐蚀材料及保温材料等，也使钢结构能满足越来越高的使用上的要求。随着时间的不断推移，工业与钢结构之间形成了一种相互促进、互利互惠的关系。这种关系也决定了两者紧密的联系。
二、钢结构工业厂房设计
1、钢结构工业厂房常用结构体系分析
在钢结构工业厂房结构体系上，主要有3种常用的结构：
（1）纯框架体系
具体而言，综合考虑厂房的纵向与横向这两个方向，将其设计为刚接框架，禁止设置柱间支撑。这种结构体系的使用空间基本上不受其影响，但是其柱不能运用工字型柱，必须要设置成截面形式，例如箱形柱。一般而言，截面形式的两个方向在惯性矩差别上基本上没有变化，因而在一定程度上增加了钢材的使用量。
（2）框架-支撑体系
这种结构体系主要是将结构的横向设计为刚接框架，而结构的纵向通常设计为柱-支撑体系，基于积极发挥柱间支撑作用的同时，提高水平荷载的抵抗力。从本质上来讲，这种结构体系相对经济环保，但柱间的支撑在一定情况下将会对整体的使用性能造成影响。由此可以看出，框架-支撑体系对于纵向深度较广、横向深度较广的钢结构工业厂房。
（3）钢架联合支撑的混合结构体系
这种形式主要是把结构的纵向设计为钢架与支撑相结合的形式，依靠这两者的相互作用来实现抵抗水平压力的目的。立足于钢架联合支撑的混合结构体系的特点，有助于促进柱纵向弯矩的减少，但在一定状况下增大了楼面的刚度，导致柱子间的变形出现不协调的状况，因而柱间的支撑作用没有得到有效发挥。
2、钢结构工业厂房楼盖布置思路分析
一般来讲，钢结构工业厂房的楼盖主要存在4种形式：压型钢板现浇组合楼板、装配整体式预制楼板、装配式预制楼板和普通现浇混凝土楼板。综合考虑这4类楼板各自的优缺点，对于压型钢板现浇组合楼板来讲，与普通现浇混凝土楼板均存在平面整体刚度相对较好的优点，同时在施工速度上，压型钢板现浇楼板与装配整体式预制楼板以及装配式预制楼板相比显著提高，但其造价较高。由此可知，要想提高钢结构工业厂房的使用性能，必须要积极运用压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板。
3、钢结构工业厂房柱网布置分析
在钢结构工业厂房柱网的布置过程中，要遵循其相关的原则。换言之，主要体现在5个方面上：要满足厂房的生产工艺以及使用需求；要遵循建筑结构经济性以及合理性原则；体现施工方法的先进性；与钢结构工业厂房建筑的统一化原则相匹配；最大限度地体现生产的发展要求以及技术变革的要求。通常状况下，当钢结构工业厂房的跨度处在18m以下的情形中，要运用3m倍数原则。反之，如果跨度在18m以上时，要遵循6m倍数设计原则。而厂房的柱距要尽可能地执行6m以及6m倍数原则。
4、钢结构工业厂房变形缝设置分析
在设置钢结构工业厂房的变形缝时，首先要明确变形缝的种类，主要包括3种，即为伸缩缝、防震缝以及沉降缝。当钢结构工业厂房的宽度与长度超过实际需求的范围时，此时气温发生明显的变化，于钢结构内部出现一定的温度应力，导致墙面以及屋面产生拉裂现象，不利于厂房的正常使用。在这种情形下，为了最大限度地降低工业厂房结构的温度应力，必须要进行伸缩缝的设计。通常状况下，要对厂房进行分区处理，进而分成诸多个温度区段。需要强调的是，在设置伸缩缝的过程中，最先开始的位置是基础顶面，将温度区段上部结构区分开来，预留适当宽度的缝隙，致使上部的结构在气温发生变化的过程中能够顺着水平方向实现变形。
在钢结构工业厂房中，通常状况下不进行沉降缝处理，但是当工业厂房相邻的两部分在高差上存在很大差异时可设置沉降缝，同时当两跨间吊车在起重量上产生巨大悬殊下，且地基承载力也发生巨大落差，必须要进行沉降缝设置。为了尽可能地减轻震害，必须要设置防震缝。当工业厂房在平面以及立面上相对复杂时，同时结构的高度以及刚度存在较大的差异，必须要设置防震缝。此外，如果要在厂房的侧边进行附房的布置，需要注意的是要将相邻的部分区别设计，设置伸缩缝与沉降缝时，要与防震缝设计要求相一致。
三、钢结构在施工过程中存在质量控制的要点
1、钢结构厂房基础工程质量控制的重要措施
钢结构厂房最基础的工程就是采用混凝土作为一些独立的基础，基础工程混凝土和钢筋模式的施工施工工艺完全相同，因此钢结构厂房中我们需要注意锚栓会出现不垂直的现象；基础施工后的锚栓预埋水平会出现很多误差，钢柱在安装过程中，柱脚底部会有很多扩张的技术。国际先进的施工采用的是信息化技术的引进。以先进的技术和机器设备代替复杂的施工要求，是减少事故的有效方式。
首先，施工过程遇到困难要及时地修复。对于建筑材料薄弱部位进行优化处理。其次，确定中后期建筑安全的维护。相关技术人员要进行严谨的检测。对于已发生的事故要有“科学保护处理方案”，将损失减少到最少。最后，如果降低安全事故的发生率，最重要的还是要宣传安全文化，所以，定期对施工人员以及相关的人员进行安全知识的培训，提高施工人员的知识。
2、钢结构厂房主体工程质量控制的相关要点
根据设计图纸及设计对基础的要求为依据，地脚螺栓的埋设误差，对每一柱脚，锚栓之间允许误差不得＞2mm，其它误差不得＞4mm的要求对基础进行复查，其验收内容主要包括：基础的中心位移偏差，基础标高偏差，预埋螺栓位置偏差，间距、跨距复查和沉降观察点、控制点、基础技术资料的交接及基础外观等其它质量指标的检查认定。进行复验交接时必须有甲方、基础施工方和钢构安装方的现场负责人共同组织参与。对不符合设计及有关规范要求的必须及时提出处理意见并经甲方和监理检查认定后方可进入下步工序施工。技术资料的交接必须清楚明了，无遗漏、缺项，保证真实性和实物分类的统一性。
结束语
综上所述，在钢结构工业厂房设计过程中，诸多业主与设计单位在钢结构建筑的认识上存在诸多问题，钢结构体系方案设计不合理，因此相关的结构设计人员要充分发挥钢结构设计思维，掌握新形势的发展要求，优化钢结构体系设计，综合各种影响因素，优化厂房整体的设计思路，从而提高钢结构工业厂房设计质量。
参考文献
钢结构工业厂房在我国应用的时间并不长，其具体的设计及施工技巧都还在探索阶段。虽然钢结构工业厂房有很多优点，但作为一种材料，它也有很多缺点，例如防火性能差、易锈蚀等，在设计与施工的过程中一定要考虑到这些因素。文章将分为设计与施工两个部分来进行论述。
一、钢结构工业厂房的优越性归纳
在摘要部分已经提到过钢结构工业厂房的主要优点在于：首先，在施工速度方面：钢结构构件可以工厂化批量生产，施工简单，安装快捷，大大缩短施工周期；其次，钢结构工业厂房在自重方面：可减轻建筑物结构质量约30%，特别在地基承载力低和地震设防烈度较高的地方，其综合经济优于钢筋混凝土结构体系；最后，从环保方面考虑：钢结构体系属于环保型绿色建筑体系，钢材本身是一种高强度高效能的材料，具有很高的再循环价值，并且不需要制模施工。
二、钢结构工业厂房图纸设计的重要性
无论在什么样的工程中，图纸是工程施工的依据。在钢结构工业厂房的设计期间，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制施工组织设计，其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求，以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。
三、对钢结构工业厂房支撑系统的设计原则
为了保证钢结构厂房的空间工作，提高其整体刚度，承受和传递纵向水平力，防止杆件产生过大的变形，避免压杆失稳，以及保证结构的整体稳定性，应根据厂房结构的形式，车间吊车的设置，振动设备以及厂房的跨度、高度，温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。厂房每一温度区段应设置稳定的柱间支撑系统，并与屋盖横向水平支撑的布置相协调。下柱支撑的位置是决定厂房纵向结构变形方向的重要因素，并影响温度应力的大小，下柱支撑应尽可能设在温度区段的中部，使吊车梁等纵向构件能随着温度变化比较自由地向区段两端伸缩。当温度区段的长度不大时，一般在温度区段的中部设置一道下段柱支撑，但温度区段的长度大于150 米时，为了保证厂房的纵向刚度，应在温度区段内设置两道下段柱支撑，其位置应尽可能布置在温度区段中间三分之一的范围内，为了避免过大的温度应力，两道支撑的中心距离不宜大于72 米。
四、对钢结构工业厂房抗震性设计的重点
在对钢结构工业厂房做抗震设计时应注意:首先，在总体布置方面要求厂房结构的质量和刚度均匀分布，使厂房受力均匀，变形协调，尽量避免因结构刚度不均匀对抗震造成不利影响，厂房横向结构宜采用刚架或者使屋架与柱有一定固结的框架，以便充分利用钢结构的受力性能并减少横向结构变形；其次，钢结构厂房的破坏一般情况不是由于杆件强度不足而常常因为杆件失稳而造成，所以合理布置支撑系统，保证厂房结构整体稳定性，对钢结构厂房尤为重要；最后，在地震作用下，存在着低周疲劳作用，设计时应注意其对厂房的影响。对结构连接点的设计，应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服，应使结构构件能进入塑性工作，充分吸收地震能量发挥其抗震能力。
五、钢结构工业厂房耐热能力设计的重要性
在第1小节中我们提到过，钢结构工业厂房防火能力很差，当钢材受热在100℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度降低，塑性增大;温度在250℃左右时，钢材抗拉强度略有提高，而塑性却降低，出现蓝脆现象；当温度超过250℃时钢材出现徐变现象;当温度达500℃时，钢材强度降至很低，以致钢结构塌落。因此，当钢结构表面温度处于150℃以上时，必须做隔热及防火设计（通常是涂耐热涂料来解决）。
而钢结构工业厂房的施工中，存在的问题非常的繁冗，在这里我们只对比较突出的几个问题进行分析研究。
六、关于施工过程中地脚螺栓的埋设问题分析
可以说地脚螺栓的坚固与否是钢结构工业厂房建筑稳定性的根本所在，地脚螺栓的精度关系到钢结构定位，地脚螺栓的埋设须严格保证其精度，地脚螺栓的埋设精度:轴线位移:±2.0 mm，标高:±5.0 mm。在柱地脚螺栓安装前，将平面控制网的每一条轴线投测到柱基础面上，全部闭合，以保证螺栓的安装精度，然后根据轴线放出柱子外边线，待安装钢柱地脚螺栓的承台架子搭设好以后，将所需标高抄测到钢管架子上。
七、在钢结构进行吊装的过程中的注意事项归纳
具体的注意事项包括：首先，把柱脚的底板的十字线弹出，地脚螺栓的中心线弹出，柱脚剪力孔清理干净，待钢柱就位后，调整标高，把螺母紧固；其次，吊装完一个区域的钢柱后，吊装连系杆，这样保证钢柱整体稳定性，使吊装钢梁时钢柱不容易变形；最后，吊装钢梁，两对钢梁空中对接，并把高强螺栓初拧，第一根钢梁用四道缆风绳拉紧，防止钢梁向一边倾斜。
八、吊车梁系统的安装难点解析
在钢结构工业厂房的施工过程中，吊车梁的安装必须严格按规范从柱间支撑跨进行，柱间支撑安装连接后已形成一个比较稳定的空间刚度单元，从此处安装一是保证安全，二是能保证吊车梁安装不会影响柱子的垂直度。同时在安装过程中对端部截面误差较大的吊车梁底部应配调整垫板，该垫板在吊车梁系统调整完后应焊接固定。按事先测放的定位线精确对中。制动系统的连接应在吊车梁调整固定后正式连接。当制动板与吊车梁高强螺栓连接，和辅桁架焊接连接时，为防止连续施焊对高强螺栓的影响应先将制动板和吊车梁的高强螺栓连接，并进行初拧，然后调整辅桁架，并于制动板点焊固定后终拧高强螺栓，最后进行制动板和辅桁架的焊接。高强螺栓的紧固和制动板的焊接，均要遵循由每块板的中间往两边进行，以减小板内应力。
九、关于钢结构构件的码放问题
为便于结构构件的安装，构件进厂后应进行合理的堆放.原则为:现场急需安装的应直接堆放到现场，按照吊装顺序先吊装的码放在上头，后吊装的码放在下头.不急于吊装的构件暂时存放在现场外.堆放时应注意柱梁分开并按照轴线分类码放.存放场地应设专人进行管理，并按供货要求和供货清单进行清点，资料存档.构件堆放时H型构件应立放，不得平放.每个构件的支点不得少于两个，支点的位置宜在构件端部七分之一跨处，叠放时不得超过三层并用木方正确的分层垫好垫平，支点应上下对齐。
参考文献:
[1]钢结构工程施工及验收规范，2002.
[2]路克宽.钢结构工程便携手册[M].北京机械工业出版社，2003.
中图分类号：TU24文献标识码：A文章编号：
引言：
20 世纪 70 年代以来，人们在总结历次地震灾害的经验中逐渐认识到，对建筑抗震设计而言，结构概念设计比结构计算设计更为重要。单凭微观的数学力学计算还很难确保建筑物在遭遇地震时具有良好的抗震性能。概念设计在实际工程设计中，尤其是提高结构抗震能力方面发挥了重要作用。
1. 概念设计
概念设计就是从结构总体方案设计开始，运用人们对建筑结构抗震已有的正确认识去处理结构设计中将要遇到的问题，诸如建筑体型、结构体系、刚度分布、构件延性等。从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理，再辅以必要的计算和构造措施，以消除建筑物抗震的薄弱环节，达到合理抗震设计的目的。也就是说概念设计是在特定的建筑空间及地理条件下，用整体概念来考虑结构的总体方案，依据结构总体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部构造措施的宏观控制。概念设计受到国内外工程界的普遍重视，并将发挥更大的作用。
2.结构抗震设计理论
2.1“多级”设防
GBJ11-89《建筑抗震设计规范》采用多级设防的思想，提出了“三水准”的抗震设防目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”，以保障人们生命安全为一级设防目标，但无法避免大震中巨大的经济损失。基于性能的抗震设计理论提出了多级目标设计理念，既要保证生命安全，又要避免经济损失超过业主和社会的承受能力，更加注重非结构构件和内部设施的保护，因此根据投资---效益准则，引入经济决策机制，它通过进行费效分析，在可靠和经济之间选择一种合理的平衡，以确定最佳抗震设计方案，达到优化设计的目的。
2.2 强调“个性”
现行抗震设计需要依照规范按部就班，缺乏灵活性，结构设计人员处于被动状态。基于性能的抗震设计除了满足“共性”外，更加注重“个性”设计，增加了业主与设计人员的交流，根据结构的用途及业主的要求确定结构性能目标后,设计人员可以选择实现该性能目标的设计方法，采用相应的构造措施，既调动了设计人员的积极性，又有利于新材料的推广应用和新技术的开发。同时，结构的抗震能力是按选定的抗震功能目标进行设计，具有可预见性。
2.3 立足“性能”
目前还没有统一的设计方法，很多学者提出采用结构层间变形或顶点位移作为性能指标，它是从传统的以力为基础设计转变成以变形为基础的设计，是从弹性设计方法转变为弹塑性的设计方法，解决了传统设计理论上的不足，尽可能使结构的预期功能与实际地震作用下的功能相符合。
3.概念设计的重要性和必要性
随着经济的快速发展，人们的生活水平得到不断的提高，对建筑结构的质量和性能也提出了新的更高的要求。采用先进的计算方法，加快新型建材的设计和开发，加强建筑结构的安全性、适用性、经济性已逐渐成为当前的首要工作。面对当前建筑结构设计的状况，通过概念设计的理念来加强结构工程的创造性设计，促进结构设计的发展，是一项非常必要而且重要的事情。加强概念设计思想的推广就是一种高效而实用的方法，具体分析如下:
3.1建筑结构的抗震设计规范是建立在可靠度理论的基础上的，对延性设计思想有所借鉴和吸纳。然而，其对于某些实际问题，例如“中震能修”的设计目标方面的规定表现的非常模糊。因而我们切勿墨守陈规，要将规范当成一种指导和参考，在实际运用过程中做出正确的抉择。所以，这就要求在整体体系与分体系的力学关系上有清晰而深刻的了解，在实际工作中充分运用概念设计。传统观念影响下，人们都不够重视结构设计，认为只要遵循设计规范，在建筑设计完成后，凭借计算机就能完成结构设计。然而，这种方式不但难以充分地利用好设计者的设计技能，而且会跟建筑设计方案格格不入，造成分歧和矛盾的产生。因此，我们要认真思考如何在结构设计中做好对概念设计的运用。
3.2概念设计是非常重要的，这在方案的设计阶段也有很好的体现。开始时的设计是不允许通过计算机来完成的，这也就要求结构工程师充分运用好结构概念，设计出可靠而经济的结构方案。鉴于此点，就要求工程师加强设计理念上的思考和创新，潜心探索各种结构的特点性能，并能灵活运用。通过对概念性估算的方式的运用，就能够在方案的设计阶段快速高效地构思结构体系，并对其进行比较与选择。这样设计出来的方案，概念清楚、定性精确，消除了后期设计阶段的不必要运算，因而可靠性很强。与此同时，这也能够判断计算机分析出的数据的可靠性。
3.3新抗震规范提出了在建筑物内设置地震反应观测系统的要求，并提出了结构两个主轴方向的动力特性（周期和振型）相近的抗震概念。所以在结构概念设计中还应该注意结构与场地的共振问题。例如在唐山地震时，天津塘沽地区的 7~10 层框架结构房屋破坏严重，而 3~5层的砖混结构住宅却只有轻微损坏。后来经调查发现，框架房屋的自振周期和场地的卓越周期一致导致共振，而 3~5 层砖混住宅的自振周期远低于场地的卓越周期，因此破坏较轻。
3.4建筑结构的抗震设计，存在着许多模糊而且不确定的因素。例如地震作用是一种随机性很强而且循环往复的荷载，建筑物的地震破坏机理又十分复杂，要准确计算或预测建筑物所遭遇的地震特性和参数，还难以做到。风荷载的脉动性与涡流作用情况也是如此。因为建筑物受到的地震作用难以确定，所以适用、安全、经济的结构体系必须注重概念设计。
4.概念设计的理解与应用
加强结构抗震设计是为了使结构在强度、刚度、延性以及节能等各方面都能获得优化组合，进而达到在地震中增强稳定性的要求。为了增强结构的抗震性能，概念设计要涉及到以下因素:场地的稳定性，结构模型的计算，抗震结构的选择，材料的效能，结构的空间作用等。
4.1对现行抗震计算模型的理解和应用。
新抗震规范中有规定:通常情况下，可以允许在建筑结构的两个主轴方向对地震作用进行验算，各方向的水平地震作用要由该方向的抗侧力来承担。然而实际情况下，结构无法实现强化的根本原因是计算模型问题。因此，运用概念设计的基本原理，联系到地震灾害与试验研究的结果，可以得到这样的结论：建筑的最不利受力状态会根据建筑与地震相互作用的方向而发生变化。
4.2对建筑结构的薄弱部位抗震构造措施的理解和应用
对建筑薄弱部位的改造，比如建筑平面内转角处的转角窗，对角部竖向抗侧力结构的设置有很大的限制，但按照概念设计的思想，解决这一问题的方法是在竖向构件之间设置厚板和梁柱等可靠构造。
4.3 建筑结构抗震设计的展望
如今，结构抗震体系已经从之前的以“硬抗”理念为主的抗震体系，逐渐发展成以“柔抗”理念为主的减震控制系统。结构减震体系运用的“以柔克刚”的全新理念，通过对结构进行隔震、减能或者控制方式来达到抗震效果，在未来的工业与民用建筑中结构抗震的思路将向着减轻危害的方向发展。
5.结语
经过工业与民用建筑中多年的抗震探索和研究，总结设计经验引入了概念设计的设计新理念。这种设计理念从宏观角度对建筑抗震结构进行设计，在某些方面弥补了以往设计思路对抗震结构思考的不足之处，为今后的工业与民用建筑结构抗震设计开辟了新路。
参考文献：
钢结构工业厂房在我国应用的时间并不长，其具体的设计及施工技巧都还在探索阶段。虽然钢结构工业厂房有很多优点，但作为一种材料，它也有很多缺点，例如防火性能差、易锈蚀等，在设计与施工的过程中一定要考虑到这些因素。文章将从设计和施工两个方面来进行论述。
一、钢结构工业厂房的优越性
钢结构工业厂房的主要优点在于：首先，在施工速度方面：钢结构构件可以工厂化批量生产，施工简单，安装快捷，大大缩短了施工周期。其次，钢结构工业厂房在自重方面：可减轻建筑物结构质量约30%，特别在地基承载力低和地震设防烈度较高的地方，其综合经济优于钢筋混凝土结构体系。最后，从环保方面考虑：钢结构体系属于环保型绿色建筑体系，钢材本身是一种高强度高效能的材料，具有很高的再循环价值，并且不需要制模施工。
二、钢结构工业厂房图纸设计的重要性
无论在什么样的工程中，图纸是工程施工的依据。在钢结构工业厂房的设计期间，一定要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制施工组织设计，其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求，以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。
三、钢结构工业厂房支撑系统的设计原则
为了保证钢结构厂房的空间工作，提高其整体刚度，承受和传递纵向水平力，防止杆件产生过大的变形，避免压杆失稳，以及保证结构的整体稳定性，应根据厂房结构的形式，车间吊车的设置，振动设备以及厂房的跨度、高度，温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。厂房每一温度区段应设置稳定的柱间支撑系统，并与屋盖横向水平支撑的布置相协调。下柱支撑的位置是决定厂房纵向结构变形方向的重要因素，并影响温度应力的大小，下柱支撑应尽可能设在温度区段的中部，使吊车梁等纵向构件能随着温度变化比较自由地向区段两端伸缩。当温度区段的长度不大时，一般在温度区段的中部设置一道下段柱支撑，但温度区段的长度大于150 米时，为了保证厂房的纵向刚度，应在温度区段内设置两道下段柱支撑，其位置应尽可能布置在温度区段中间三分之一的范围内，为了避免过大的温度应力，两道支撑的中心距离不宜大于72 米。
四、钢结构工业厂房抗震性设计的重点
在钢结构工业厂房做抗震设计时应注意：首先，在总体布置方面要求厂房结构的质量和刚度均匀分布，使厂房受力均匀，变形协调，尽量避免因结构刚度不均匀对抗震造成不利影响，厂房横向结构宜采用刚架或者使屋架与柱有一定固结的框架，以便充分利用钢结构的受力性能并减少横向结构变形。其次，钢结构厂房的破坏一般情况不是由于杆件强度不足而常常因为杆件失稳而造成，所以合理布置支撑系统，保证厂房结构整体稳定性，对钢结构厂房尤为重要。最后，在地震作用下。存在着低周疲劳作用，设计时应注意其对厂房的影响。对结构连接点的设计。应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服，应使结构构件能进入塑性工作，充分吸收地震能量发挥其抗震能力。
五、钢结构工业厂房耐热能力设计的重要性
前面提到过，钢结构工业厂房防火能力很差，当钢材受热在100℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度降低，塑性增大；温度在250℃左右时，钢材抗拉强度略有提高，而塑性却降低，出现蓝脆现象；当温度超过250℃时钢材出现徐变现象；当温度达500℃时，钢材强度降至很低，以致钢结构塌落。因此，当钢结构表面温度处于150℃以上时，必须做隔热及防火设计（通常是涂耐热涂料来解决）。
钢结构工业厂房的施工中，存在的问题非常繁冗，在这里只对比较突出的几个问题进行分析研究。
六、关于施工过程中地脚螺栓的埋设问题
可以说地脚螺栓的坚固与否是钢结构工业厂房建筑稳定性的根本所在。地脚螺栓的精度关系到钢结构定位，地脚螺栓的埋设必须严格保证其精度。地脚螺栓的埋设精度：轴线位移±2.0 mm，标高±5.0 mm。在地脚螺栓安装前，将平面控制网的每一条轴线投测到柱基础面上，全部闭合，以保证螺栓的安装精度。然后根据轴线放出柱子外边线，待安装钢柱地脚螺栓的承台架子搭设好以后，将所需标高抄测到钢管架子上。
七、关于吊装过程中的注意事项
首先，把柱脚底板的十字线弹出，地脚螺栓的中心线弹出，柱脚剪力孔清理干净，待钢柱就位后，调整标高，把螺母紧固。其次，吊装完一个区域的钢柱后，吊装连系杆，这样保证钢柱整体稳定性，使吊装钢梁时钢柱不容易变形。最后，吊装钢梁，两对钢梁空中对接，并把高强螺栓初拧，第一根钢梁用四道缆风绳拉紧，防止钢梁向一边倾斜。
八、关于吊车梁系统的安装问题
在钢结构工业厂房的施工过程中，吊车梁的安装必须严格按规范从柱间支撑跨进行，柱间支撑安装连接后已形成一个比较稳定的空间刚度单元，从此处安装，一是保证安全，二是能保证吊车梁安装不会影响柱子的垂直度。同时在安装过程中对端部截面误差较大的吊车梁底部应配调整垫板，该垫板在吊车梁系统调整完后应焊接固定，按事先测放的定位线精确对中。制动系统的连接应在吊车梁调整固定后正式连接。当制动板与吊车梁高强螺栓连接和辅桁架焊接连接时，为防止连续施焊对高强螺栓的影响，应先将制动板和吊车梁的高强螺栓连接，并进行初拧，然后调整辅桁架，并于制动板点焊固定后终拧高强螺栓，最后进行制动板和辅桁架的焊接。高强螺栓的紧固和制动板的焊接，均要遵循由每块板的中间往两边进行，以减小板内应力。
九、关于钢结构构件的码放问题
为便于结构构件的安装，构件进厂后应进行合理的堆放。原则为：现场急需安装的应直接堆放到现场，按照吊装顺序先吊装的码放在上头，后吊装的码放在下头。不急于吊装的构件暂时存放在现场外。堆放时应注意柱梁分开并按照轴线分类码放。存放场地应设专人进行管理，并按供货要求和供货清单进行清点，资料存档。构件堆放时，H型构件应立放，不得平放。每个构件的支点不得少于两个，支点的位置宜在构件端部七分之一跨处，叠放时不得超过三层并用木方正确的分层垫好垫平，支点应上下对齐。
(2)刚性抗震设计。刚性抗震设计则是当前我国建筑结构抗震能力设计过程中常用的抗震设计类型，其也是建筑结构抗震设计中较为传统的结构抗震设计类型，其能够通过对建筑结构强度的提升、对建筑结构塑化能力的提升以及对建筑结构刚性的提升有效的提升建筑结构的整体抗震能力，有效的提升建筑结构在地震灾害发生过程中的稳定性，提高建筑结构的抗变形能力、抗地震破坏能力、抗倒塌能力等多种能力特性，对工业与民用建筑结构的稳定性和安全性有着非常重要的提升。具体来讲，刚性抗震设计应用在建筑结构的设计和施工过程中，主要是通过对混凝土结构的抗震设计来达到最终提高建筑结构整体抗震性能的目的，例如刚性抗震设计可以在建筑结构的设计过程中通过对抗侧力构件截面的设计采用提高混凝土标号和增加结构配筋量的方式来达到提高相应结构延性和强度的目的，最终实现对整体建筑结构抗震性能的有效提升。刚性抗震设计在我国建筑结构设计过程中的应用已经形成了一套颇为成熟的应用体系，其在工业与民用建筑结构设计过程中的应用也较为普遍，但是值得注意的是刚性抗震设计在建筑结构中的应用事实上也是有一定局限性的，其主要表现在无论刚性抗震设计能够多么有效的提高建筑结构的整体强度和刚度，建筑结构自身在地震灾害来临过程中的抵抗能力始终都是有限的，在遭遇到极为强烈的地震灾害作用力时，刚性抗震设计不能完全的保证建筑结构全然不受地震灾害的影响，同时刚性抗震设计还会出现增加地震加速度并最终导致建筑受到的地震效应更加剧烈的现象，因此刚性抗震设计在提高建筑抗震性能上的作用事实上是有一定局限的。
(3)局部抗震设计。局部抗震设计在建筑结构抗震设计中的应用主要是通过对多种综合因素以及对地震灾害的作用力分析情况来完成对建筑结构的相应设计工作。具体来讲，局部抗震设计首先会针对工业与民用建筑结构在面临地震灾害时最容易出现结构损坏的位置进行相应的模拟实验和分析，例如工业与民用建筑的后砌墙结构与楼板结构在地震灾害时是最容易出现损坏现象的结构，那么局部抗震设计就会在工业与民用建筑结构的设计过程中充分加强对后砌墙结构和楼板结构的强化设计，通过提升后砌墙结构与楼板结构的设计强度来达到提升建筑结构抗震性能的目的;其次局部抗震设计在建筑结构的应用过程对建筑结构的建设场地也有着相应的要求，局部抗震设计在工业与民用建筑结构设计中的应用要求健身代为必须尽量选择避免软弱粘土区、采空区以及非岩质陡坡区等地区，以便降低建筑结构在面临地震灾害时遇到的灾害影响;最后局部抗震设计对建筑结构的施工质量要求也非常的高，其在工业与民用建筑结构设计过程中的应用要求工业与民用建筑必须具备高标准的结构施工质量，进而从整体上提升建筑结构的安全性和稳定性，保证建筑结构具备相应的抗震能力。
2工业与民用建筑结构抗震设计过程中应该采取的优化措施
(1)科学合理的选择抗震类型。当前阶段我国工业与民用建筑结构包含多种不同的类型，例如混凝土结构建筑、砖混结构建筑以及钢结构建筑等等，设计单位在工业与民用建筑结构的设计过程中应该充分的考量建筑结构的不同类型，根据不同建筑结构类型抗震性能上存在的差异性科学合理的选择抗震类型
(2)加强建筑施工场地的优化选择。设计单位在工业与民用建筑结构场地的选择过程中还应该加强建筑施工场地的优化选择，尽量选择能够降低或者消除地震影响的地理位置，减少地震灾害来临过程中对于建筑结构造成的不利影响，避免因为地理位置选择不对造成的地震影响更加剧烈的现象。
中图分类号：TF046.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0146-01
地震是我国一种常见的自然灾害，对建筑结构的影响非常大，严重时甚至会造成建筑物倒塌等问题，这对建筑结构中的用户，尤其是工业与民用建筑中用户的生命安全带来了极大的威胁，所以，工业与民用建筑在结构设计过程中，应该将抗震设计工作做好，保证其在正常使用中始终保持良好的抗震性能，保证在地震灾害来临时保证强大的稳定性。
1 工业与民用建筑结构形式的特点
在我国，工业与民用建筑的结构主要可以分成钢结构、砖木结构、框架结构及砌体结构等不同种类，下面主要针对这几种建筑结构形式的主要特点进行分析。
1.1砖木结构
砖木结构中的建筑屋顶和楼板等都利用木材作为主要搭建结构，这种结构在我国农村地区比较常见，其优点在于结构简单、成本低廉，但是砖木结构不能对砂浆的质量进行保证，所以这种结构的建筑物通常抗震能力比较差。
1.2砌体结构
砌体结构也是一种比较常见的工业与民用建筑结构，通常情况下这种结构的房屋会设计成小开间建筑，建筑内部的内墙比较多，因此，建筑的抗侧力刚度是比较好的。但是砌体结构的抗变形能力差很多，很容易出现开裂等问题，如果遇到地震，砌体结构建筑将会出现局部坍塌等严重问题。
1.3钢结构
在目前我国的建筑行业中钢结构的使用范围非常广，可以充分保证建筑的强度、刚度和塑性、延性。钢结构本身的重量比较轻，加上其延性和塑性非常好，所以可以有效提高建筑物的抗震能力，避免建筑物出现倒塌的情况。但是，钢结构的耐火性非常差，一旦发生火灾很容易出现建筑安全问题，另外，成本也比较高。
1.4框架结构
框架结构是指由梁、柱铰接成承重系统的建筑结构，通常这种结构的自重比较轻，同时空间分隔非常灵活，不仅可以保证建筑结构的抗震能力，同时还能节省建筑耗材，其缺点在于本身的刚度不足。
2 工业与民用建筑结构抗震设计方案
2.1刚性抗震设计
刚性抗震结构设计是一种传统的抗震设计理念，主要利用对设计结构强度的强化，来提高建筑抗震能力，利用对塑性设计的强化，来提高建筑的延性，利用对结构刚性设计的强化，来提高建筑结构的抗变形能力。这种结构抗震设计目前在世界上比较流行。这种设计方案在世界范围内已经广泛应用，因此，积累了很多设计与施工经验，目前已经形成了相对完整的理论体系。在工业与民用建筑工程施工过程中，如果选用这种抗震设计方案，可以使资源消耗、施工难度及施工时间得到有效降低。但是这种设计方案本身存在很大的问题，加上工业与民用建筑结构的抗震能力本身就有限，因此，一旦遇到强烈的地震，会大大增加地震的加速度，从而遭受更大的损失。
2.2柔性抗震设计
柔性抗震设计理念利用消能减震技术、隔震设计来实现抗震的目的，主要在工业与民用建筑中的底层及多层建筑比较适用，利用附加阻尼器的方式来降低地震对建筑物结构带来的破坏。柔性抗震设计不会受到建筑结构类型的约束，同时消能部分也不会承受结构的重力，还可以大大降低结构在风影响下的加速度。但是这种抗震设计目前还比较新颖，尚处于理论研究的层面，在实际操作中可能会出现很多问题，还需要设计人员在未来的建筑实践过程中，不断提高该项设计的安全性与实用性。此外，这种抗震设计还需要投入大量的人力、物力，极大的限制了这种抗震设计在工业与民用建筑中的应用。
2.3局部抗震设计
目前我国的工业与民用建筑工程中已经开始广泛使用局部抗震设计，这种抗震设计主要分析了对中因素对地震的作用力，对建筑结构展开设计。具体来说，首先应对面临地震灾害时工业与民用建筑最容易出现损坏的地方进行模拟和分析；其次，在建筑结构中的应用对建设场地也提出了要求，尽量要选择软弱粘土、非岩质陡坡区或者采空区等地区，这样可以降低建筑结构在地震影响下受到的灾害影响；最后，这种抗震设计对施工质量的要求也比较高，在建筑设计过程中必须保证建筑的高质量，提高建筑结构的稳定性，保证建筑结构可以具有一定的抗震能力。
3 工业与民用建筑结构抗震设计中应注意的问题
我国很多地区都存在受到地震灾害影响的危险，因此，在那些容易发生地震的地区建设工业与民用建筑时，应该注意以下几点。
3.1充分了解建筑物场地的环境因素
在容易发生地震的地区，应充分了解建筑建设场地的地形地貌及地质条件等因素，并选择可以消除地震不利影响的位置。具体来说，应尽量避免在采空区、软弱粘土、非岩质陡坡区等位置建设建筑物，一旦发生地震，这些地区的建筑物很容易会出现地裂、房屋倒塌等问题。如果建筑必须建设在土层不均匀或者软土地基地区，应该采取措施提高其刚性，尽量采用刚性抗震设计的方式，尽量增加钢筋混凝土量，同时还要在建筑物底部和基础顶面设置仿真缓冲带，这样就可以使建筑的抗震能力得到极大的提高。
3.2有效保证主体与连接部位之间的质量
在地震发生时，地震纵波传播的速度比横波传播的速度快，所以，如果纵波先到达地面，将会对建筑结构造成破坏，而建筑结构主体和连接部位之间是建筑设计中的薄弱环节，在横波到达地面后，会对这一位置进行进一步的破坏，进而使建筑倒塌。通过大量地震资料的调查可以发现，工业与民用建筑中最容易出现坍塌问题的部位为后砌墙结构和楼板，因此，在抗震设计过程中，必须保证主体和连接部位之间的质量，对其截面形式进行科学设计，从而有效提高建筑的抗震能力。
3.3保证建筑施工质量
虽然抗震结构设计对提高建筑物抗震能力起到了重要的影响，但是从频繁出现的倒塌楼中可以看出，这些建筑物的倒塌并不仅是因为抗震设计不充分导致的，我国很多工业与民用建筑在施工质量上都存在严重的问题。在建筑结构抗震设计中，设计人员必一定要将人民的财产安全作为根本出发点，在实际工作中不断积累经验，从而设计出抗震效果得到保证的建筑。此外，现在不乏有一些过于追求利益的开发商，他们为了降低工程成本，在施工过程中使用质量不合格的建筑材料，这对建筑的整体抗震能力造成了严重的威胁，所以，设计人员、开发商以及施工人员，都应该站在人民的利益角度上，提高工业与民用建筑的整体抗震能力。
结语
工业与民用建筑结构抗震设计工作非常复杂，我国面对自然灾害的威胁，建筑设计系统尚不成熟，建筑抗震能力急需提高，所以设计人员应该合理选择建筑场地，并在设计工作中不断积累经验，从而设计出抗震效果更好的建筑。同时，开发商也要意识到提高建筑抗震能力的重要性，不断增加投入，促进我国工业与民用建筑结构抗震能力的提高。
参考文献
钢结构工业厂房因其施工速度快、自重轻、抗震性能好、环保等特点在建筑工程中已被广泛认可,在工业厂房设计中逐渐代替了笨重的钢筋混凝土结构而得到了普遍应用。本文就钢结构工业厂房工程中钢结构的特点、制作、设计要点、施工测量、安装方案和技术措施作了较为详细的介绍,并对钢结构的制作工艺、施工要点作了重点阐述。
1.钢结构工业厂房的优越性
钢结构工业厂房的主要优点：1.在现场施工、安装速度快，由于钢结构构件可以工厂化批量生产，采用设备下料、焊接、开孔，并作表面处理，可极大的方便现场拼装施工，大大缩短施工周期；2.钢结构相对于混凝土结构可减轻建筑物结构约30%的自重，在地基承载力低和地震设防烈度较高的地方，其综合经济优于钢筋混凝土结构体系；3.钢结构体系属于环保型绿色建筑体系，钢材本身是一种高强度高效能的材料，具有很高的再循环价值，并且不需要制模施工。
2.钢结构构件主要制作工艺
钢柱制作工艺流程为:放样下料电脑编程拼板CNC切割组立埋弧焊接钻孔组装矫正成型铆工零配件下料制作组装焊接和焊接检验防锈处理、涂装、编号构件验收出厂。
3.工业厂房结构设计要点
多层厂房因为工艺布置的要求,一般都需要大空间,结构通常采用框架结构,在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。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近,以减小房屋的空间扭转作用,结构体系要求简捷、规则、传力明确。避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩,以及竖向变化过多的外挑和内收,力求沿竖向的刚度不突变或少突变。
3.1地震区的厂房宜少设或不设防震缝。地震区房屋的伸缩缝是合一的,当房屋较长时,宜采取下列一些构造措施和施工措施以少设伸缩缝及防震缝;施工中,每隔40m设置一道800mm一个1400mm宽的后浇带,后浇带的位置设在结构受力影响最小的区段;在温度影响较大的顶层、底层、山墙和内纵墙端开间的墙体等部位,适当提高配筋率;加厚屋面隔热保温层或设置架空层形成通风屋面。
3.2合理布置电梯间的位置。多层厂房由于设备、货物很重,竖向运输的需要,均要设置电梯。钢筋混凝土电梯井筒刚度很大,应充分考虑电梯井筒对建筑物的偏心影响,在结构布置上尽量避免电梯井筒布置在建筑物的角部和端部。
3.3控制横向框架与纵向框架的周期。由于多层厂房跨度方向尺寸较大,柱子少;而柱距方向尺寸较小,柱子多。一般都是横向控制,使纵横向的抗震能力大致相同,不仅有利于抗震,也使设计更为经济合理。
4.结构设计中应注意的问题
4.1结构设计与工艺设计的协调。厂房都是为生产服务的,厂房设计中结构专业作为配套专业首先应满足工艺要求,结构设计也只能服从于工艺条件。而工艺设计人员在工艺布置时,经常与结构设计发生矛盾,要开洞的地方是框架梁,设备本来可以沿梁布置却布置在了跨中等。所提荷载也经常偏大,有时甚至把设备的荷载作为均布荷载提出。尤其在方案设计阶段,结构设计人员应多与工艺协调,尽量了解工艺布置,使设计和施工都减少了许多不必要的麻烦。
4.2结构计算。计算机软硬件的迅速发展,解决了复杂的结构计算问题,使结构工程师们从繁重的琐碎的计算工作中解脱出来。他们可以把大量的精力放在结构方案的选择比较上,合理的确定结构方案及结构布置,从而提高设计水平及质量,降低工程成本。
4.2.1楼面等效荷载的计算
工业建筑与一般多高层民用建筑结构形式、楼面活荷载等有许多不同之处,工业建筑楼面活荷载一般大于多高层民用建筑。有的中小型机床上楼层、柱上、梁上还有吊车荷载,它的跨度柱网一般比民用建筑大,层高相对较高,最大特点是整个平面几乎没有内隔墙。工业建筑一般采用现浇钢筋掘凝土板梁柱结构,板厚比一般民用建筑厚,楼板的平面刚度可视为无穷大,电梯货梯间,如不用剪力墙:整个刚度重心移向剪力墙,而电梯或货梯一般设在端头,结构刚度布局就不合理,所以电梯货梯间就使用框架填充墙结构。
4.2.2节点核心区的抗剪验算
框架节点的设计应遵循“强柱弱梁更强节点”的原则,一二级抗震等级的节点还应进行受剪承载力计算。由于多层厂房的梁柱中心线往往不能重合,加之柱的截面比较大,节点偏心也比较大,对柱节点核心区的构造和受力都有较大的不利影响。因此,大跨度、大空间、大荷载的多层厂房的节点核心区的抗剪验算显得更为重要。
4.2.3与电梯井筒相连框架的考虑
过去电梯井设计按纯框架计算,电梯井壁按构造配筋,偏低不安全；框架部分应按壁式框架计算出的数值进行配筋,电梯井壁则应按剪力墙配筋。
5.在钢结构进行吊装的过程中的注意事项
首先,把柱脚的底板的十字线弹出,地脚螺栓的中心线弹出,柱脚剪力孔清理干净,待钢柱就位后,调整标高,把螺母紧固;其次,吊装完一个区域的钢柱后,吊装连系杆,这样保证钢柱整体稳定性,使吊装钢梁时钢柱不容易变形;最后,吊装钢梁,两对钢梁空中对接,并把高强螺栓初拧,第一根钢梁用四道缆风绳拉紧,防止钢梁向一边倾斜。
6.吊车梁系统的安装难点解析
在钢结构工业厂房的施工过程中,吊车梁的安装必须严格按规范从柱间支撑跨开始进行,柱间支撑安装连接后已形成一个比较稳定的空间刚性单元,从此处安装一是保证安全,二是能保证吊车梁安装不会影响柱子的垂直度。同时在安装过程中对端部截面误差较大的吊车梁底部应配调整垫板,该垫板在吊车梁系统调整完后应焊接固定。按事先测放的定位线精确对中。制动系统的连接应在吊车梁调整固定后正式连接。当制动板与吊车梁高强螺栓连接,和辅桁架焊接连接时,为防止连续施焊对高强螺栓的影响应先将制动板和吊车梁的高强螺栓连接,并进行初拧,然后调整辅桁架,并于制动板点焊固定后终拧高强螺栓,最后进行制动板和辅桁架的焊接。
7.关于钢结构构件的码放问题
为便于结构构件的安装,构件运进安装现场后应进行合理的堆放.原则为:现场急需安装的应直接堆放到现场,按照吊装顺序先吊装的码放在上头,后吊装的码放在下头.不急于吊装的构件暂时存放在现场外.堆放时应注意柱梁分开并按照轴线分类码放.存放场地应设专人进行管理,并按供货要求和供货清单进行清点,资料存档.构件堆放时H型构件应立放,不得平放.每个构件的支点不得少于两个,支点的位置宜在构件端部七分之一跨处,叠放时不得超过三层并用木方正确的分层垫好垫平,支点应上下对齐。
8.总结
综上所述,做好工业厂房结构设计与施工的关键在于:概念应清楚,结构选型应做到合理;施工图的设计应与施工相结合,避免施工困难;结构计算要准确,施工安全和质量必须严格按规范及要求执行,以达到最佳效果。
参考文献:
社会经济与科学技术相互影响，不断互助促进发展。房屋居住作为人们最基本的生活需求，人们会一直不断提高其质量水平。时代在不断进步，社会在不断发展，人们对房屋居住水平要求也随着时代的前进而不断提升，因此房屋行业的发展一直处于。建筑施工按照用途分类可分为工业和民用建筑两种，工业建筑能够满足人们的工业以及辅助工业生产需求，而民用建筑则需最大程度满足人们日常生活所需。工业与民用建筑混合结构设计的基本原理是科学合理的，并且能够延长建筑物本身的使用寿命，不仅满足居住要求，同时又不妨碍人们日常的公共交通，不影响城市的布局景观。
一、工业与民用建筑的混合结构常见的设计类型
1、简体结构
工业与民用建筑中的简体结构比较常用于超高层的建筑物中。简体结构具有较高的灵活性，其空间结构的侧力刚度和抗扭能力相对于其他结构来说都具有绝对的优势。简单结构平面设计的形状可以使用方块、圆形或三角形，如果实际情况需要复杂一点的混合结构，可以在简体结构的基础上选择长宽比例低于 2 的矩形，作为简体结构的模板来进行设计。
2、砌体结构
砌体结构对材料、技术要求较低，砌体结构因其施工速度快、效率高的特点使得其施工过程相对于其他设计方法来说比较简洁。砌体结构中使用的墙体的围护和承重作用较好，因此利用砌体结构构建的建筑物的立面效果比较结实。但砌体结构抗震性能较差，七层以上的高层建筑往往不适合用。
3、框架结构
框架结构使用钢筋混凝土作为材料，因此其抗压、抗弯、抗震效果比较理想。因此框架结构在高楼层建筑物的应用比较广泛。框架结构独立性较强，其承重结构和围护构件是彼此独立的，相互之间影响较小。框架结构的平面设置灵活，平面的刚劲程度也够均匀，能够满足建筑工程生产工艺的标准要求。
4、剪力墙结构
剪力墙结构整体性、空间性、承载能力都比较理想，因此，可以使用剪力墙作为高层建筑特有的抗侧力构件。剪力墙属于承重墙的一种类型，灵活性差，在公寓住宅类型的建筑比较常用。
二、框架-剪力墙混合结构体系的设计
框架-剪力墙结构设计常用于抗震建筑，框架设置一搬把剪力墙两个主轴作为主方向。独立结构单元内的平面设计要做到简简约、规律、对称的基本原则，凹凸不平和缺失部位要尽量避免；楼梯、电梯的设置远离拐角凹角和端部处，以免发生结构体出现偏转。竖直方向的建筑要满足均匀合适的要求，建筑体发生弯曲以及过薄的现象影响其抗震力效果。构件不能超过节点的承载力，采取有效措施防止受到反复荷载作用的影响以致刚度过早退化。设计构造时，设计人员要注意防止脆性破坏，从而保证设计的构件延性足够满足需求。
三、工业与民用楼面结构
多层的建筑施工需要高度稳定数值以及足够的承载力，建筑工程的高质量体现在施工的过程中楼板质量数据的有效控制。目前主要采用能够保证工期的楼层建构模式为组合楼盖。组合楼盖包括压型钢板、现浇整体、钢筋混凝土叠合板等形式，压型钢板组合楼盖的缺陷之处在于需要在工程项目施工完成后对建筑物不平整的部位另外实施吊顶处理，从而保证建筑物外表的审美度，结果就造成建造成本的增加；现浇整体组合楼盖解决压型钢板形式整体效果差的缺点，受重能力较强，但需要进行工程量大、施工速度慢的模架构建工作，进而影响施工进度；钢筋混凝土叠合板组合楼盖既能避免额外的吊顶费用，又具备良好的整体性能，因此，其利用范围比较广泛。垂直支撑常用来在高层建筑中，以增强其抵抗水平地震的作用，其支撑形式灵活多变。
四、一些工业与民用建筑的混合结构的办法改进
1 预应力大板
目前，我国建筑行业领域中预应力混凝土大板结构技术的使用范围越来越广。这是因为预应力大板应用于居民住宅建筑可以使其平面布局更加灵活，同时 还具有重新改造的特殊功能，能够在很大程度上满足人们对房屋建筑日益增长的多样化需求，从而轻松解决用户对于房子个性化、多样化的问题。另外，由于预应力大板一般情况下回安置在墙柱之间，因此，预应力大板还能在一定程度上提升建筑物楼层的高度。
2 钢结构具备的优点
2.1 强度足够高
相对于建筑物的其它结构来说，钢结构所采用的施工材料强度是最高的，因而，钢结构常常应用在空间比较大的房间的布置，不仅外表规整、美观，而且内部结构合适得当。其它的建筑物结构则由于缺少强度的保证和材料的性质等因素，限制了其房屋空间布置的自由度，比如说钢筋混凝土结构、砖结构等等。钢结构所采用的钢材强度高，民用高层建筑进行结构设计时，可适当应用该结构进行大开间的布置。
2.2 效益较理想
工业与民用建筑混合结构采用钢结构体系能够获取理想的综合经济效益，因为钢结构体系采用的施工材料相对于其它的结构如钢筋混凝土结构、砖结构等材料比较来说，其沙粒、土质以及石块含量大大减少。钢结构材料的这种特性有利于推广期在地基中使用范围，即同时推广到软弱地基的使用，在不影响建筑质量的基础上大幅度减少工基础的程造价。工业与民用建筑设计混合结构设计采用钢结构，可以简化施工操作流程，缩短施工周期，进而大幅提高工业与民用建筑设计混合结构设计的综合经济效益。
2.3 性价比高
工业与民用建筑的混合结构设计采用钢结构还能体现其高性价比的性能，高性价比永远是所有行业追求的目标，因此钢结构还能无形推动其它相关产业如钢铁产业的健康发展。此外，钢结构的高性价比特征还能起到保护环境的作用，绿色环保是当代建筑行业领域所倡导的目标，因此，钢结构发展势头良好。
结束语
综上所述，工业与民用建筑的混合结构设计的科学性主要体现在其采用的技能是否能够满足建筑的实际需求，并在此基础上减少施工的强度、缩短施工周期、节约投资成本。目前在工业与民用建筑的混合结构设计已经通过理论与实践的双重检验，其科学性得到了有效验证，为此，我国建筑行业领域应加强其推广范围和利用程度，不断提高自身的建筑施工质量和水平。
参考文献：
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：
1.我国工业与民用建筑钢结构的发展状况
随着我国国民经济水平的不断发展和国家产业结构的调整，我国的工业与民用建筑事业也取得了长足的进步，钢结构建筑的发展也十分迅速，特别是一些代表城市标志性高层建筑的建成，为钢结构在我国的发展揭开了新的一页；轻钢结构的发展则更是如火如荼，特别在工业厂房的建设中则更为迅猛。
2.钢梁分段点的设置
门式刚架斜梁进行变截面设计的主要目的是为了节省钢材，截面突变处位置的选择也应立足使用钢量最优，但变截面门式刚架关于截面突变位置的选择并无统一方法，须由设计者自行校核。
根据几个工程的施工图设计经验，一般可以这样设置拼接点位置：
（1）考虑施工运输方便，钢梁的单节长度一般不应大于12m，局部可放至14m；
（2）对于两节钢梁，一般取在弯矩为零处和斜梁中点之间是合理的；
（3）对于三节钢梁，第一节可设在弯矩为零处或1/4～1/3 跨度之间，第二节可选在斜梁除去第一节后剩下梁长的中点；
（4）拼接节点的设置应兼顾抗风柱的位置，不宜重叠。
钢梁拼接点的设置一般应在建模计算之前大致确定好，因为如果在PKPM建模计算过程中改变拼接点的设置位置，之前输入的荷载信息等将发生混乱，必须重新校核荷载等输入信息。
3.初估截面
结构网格布置结束后，需对钢梁、钢柱及支撑截面作初步估算，门式刚架钢梁、钢柱主要采用焊接H 型截面，柱间支撑主要采用角钢或槽钢。根据荷载及支座情况，钢梁截面高度通常在跨度的1/20～1/50 之间选择；柱截面按长细比预估，通常50
需要注意的是，对应不同的结构类型，规范中对截面的构造要求有很大的不同。如钢结构构件的局部稳定问题，在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。构件截面形式的选择没有固定的要求，结构工程师应该根据构件的受力情况，合理的选择安全、经济的截面。
4.确定计算长度
研究表明，门式刚架的破坏首先是由于受压最大翼缘屈曲引起的，斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘连接处是出现屈曲的关键部位，所以在设计中往往是在该处设置隅撑。这样刚架梁的平面外计算长度应该取相邻隅撑之间的间距（不能笼统的均按3 米考虑）；但对于刚架柱，隅撑对平面外稳定的贡献是有限的，其平面外计算长度一般应取柱间支撑的高度。平面内计算长度一般可按程序的默认值不做修改（程序按照GB50017-2003 的要求自动计算），如有充分依据，也可采用自定义值。
5.荷载输入
除正常输入刚架恒载、活载、风荷载、吊车荷载等外，尚应注意以下几个问题：
（1）悬挂管道、灯具等附加荷载：建议按活载输入；
（2）吊车荷载的输入：①一般情况下最多考虑两台吊车；②吊车梁、轨道等自重宜按偏心荷载+弯矩的形式输入（按恒载输入，偏心指的是相对于下柱的形心），当吊车起重量不是很大时，为简化计算，吊车梁、轨道等自重也可近似简化为将轮压乘以荷载增大系数β考虑（吊车梁跨度L=6m：β=1.03(1.02)；L=12m，β=1.05(1.04)）（括号内数据适用于Q345 钢）；③吊车桥架重用于计算地震力，一般按起重量较大的吊车的桥架重取用。
（3）半龙门吊车荷载的输入：在半龙门地轨位置虚拟一个钢柱，按桥式起重机的输入方法输入，一般将最大轮压产生的竖向力作用在主刚架柱上。
6.钢梁挠度计算
当门式刚架的跨度较大时，钢梁的挠度往往比较大，尤其是当有悬挂式起重机时，钢梁挠度的控制较为严格，这样就不能无限制加大钢梁截面，宜采用将钢梁起拱的方法控制钢梁的挠度，《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》规定：“跨度大于30 米的钢梁，宜起拱”。起拱值可取“恒载+1/2 活载”作用下产生的挠度。
7.附加重量和附加墙重的区别
计算程序中补充数据一览同时给出了附加重量与附加墙重两个参数，这两个参数不是同一个概念，尤其对于围护结构采用砌体墙时。附加重量是用来计算地震力的，一般可取围护墙重量的一半作用于柱顶；附加墙重是用来设计基础的，应取整个围护墙的重量作用于柱底。
8.截面选择
构件的设计首先是材料的选择，在轻钢结构中，目前国内常用的钢材是Q235 和Q345两种，为便于工程管理，通常主结构宜使用单一钢种。设计中，当强度起控制作用时，可选择Q345；稳定起控制作用时，宜使用Q235。但需注意Q235A 钢的含碳量不作为交货条件，可焊性无保证，故不宜用作焊接结构。同时应注意当预估的截面不满足要求时，加大截面应该分两种情况区别对待：强度不满足时，通常加大组成截面的板件厚度，其中，抗弯不满足加大翼缘厚度，抗剪不满足加大腹板厚度；变形超限时，通常不应加大板件厚度，而应考虑加大截面的高度，否则会很不经济。
9.檩条设计
檩条是轻钢结构中很重要的次要构件，屋面檩条通常采用冷弯薄壁C 型钢、Z 型钢；墙梁通常采用冷弯薄壁C 型钢；当檩距>12m 时，屋面檩条可采用薄壁桁架式檩条，墙梁可增加墙柱后采用冷弯薄壁C 型钢。《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）基本设计规定中明确写到：“结构构件的受拉强度应按净截面计算，受压强度应按有效净截面计算，稳定性应按有效截面计算，变形和各种稳定系数均可按毛截面计算”。因此强度计算应采用有效宽度，对原有截面要减弱，不能象热轧型钢那样全截面有效，同时也不宜采用净截面而忽略打孔削弱的影响，根据近几个项目檩条设计分析（如Z200x70x20x2.0，Z180x70x20x2.0 等），这种减弱一般达到6%-15%，檩条设计计算时，考虑开孔削弱影响后，强轴有效净截面模量可取0.85－0.95 倍毛截面抵抗矩，弱轴有效净截面模量可取0.9－0.95 倍毛截面抵抗矩。同时，屋面檩条设计建议采用连续檩条设计，这样可节约用钢量约20%左右（连续檩条搭接长度可取檩条跨长的1/10）。
10.节点设计
连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一，连接的不同对结构影响甚大。比如，有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题，但会产生较大转动，不符合结构分析中的假定，会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果。
某车间主次梁连接节点设计均采用了工程比较常用的“等强设计法” ：即翼缘连接承受全部弯矩，梁腹板只承受全部剪力的假定进行设计。结合有关震害分析资料，这种设计并不能有效满足“强节点弱构件”的抗震要求，尤其在高烈度区隐患很大。为改进框架节点的抗震性能，适当加大了梁端上下翼缘截面面积（也可在梁端上下翼缘加焊楔形盖板）。在节点设计中同时应注意以下几个方面：
（1）焊接设计中不得任意加大焊缝，焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近；
（2）普通螺栓抗剪性能差，一般在次要结构部位使用；
（3）高强螺栓最小规格M12，常用M16～M30，超大规格的螺栓性能不稳定，设计中应慎重使用；
（4）应验算梁腹板螺栓孔处腹板的净截面抗剪，承压型高强螺栓连接还需验算孔壁的局部承压；
（5）当连接节点采用普通螺栓时，建议采用中和轴在受压翼缘中心的计算方法；采用高强螺栓时，建议采用中和轴在端板形心的计算方法；
中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：
随着我国经济、技术的迅速发展和进步，钢结构已逐步成为各类工程结构中被广泛应用的建筑结构，如工业建筑、文化体育建筑、城市现代化建筑以及城乡住宅建设等。
一、工业建筑中钢结构的应用现状与设计特点
1、工业建筑中钢结构的应用现状
当前，在我国工业建筑领域中，相比混凝土结构而言，由于钢结构自重较轻、抗震性能优良且结构强度高，又便于进行工业化批量生产，是一种能够进行循环使用又能达到节能环保的一种建筑结构，也符合我国经济可持续性健康发展的潮流，又能很好的满足我国建筑工业化的要求。因此，在高层建筑、轻钢结构住宅建筑中发挥着越来越多的优势。另外，由于钢结构的建设周期短且在大跨度结构工程中的优势较为明显，各类钢结构体系被广泛应用于各类工业建筑建设中。如：平板网架结构在工业与民用建筑中得到了广泛采用，技术已非常成熟；与此同时，网壳等其他空间钢结构也取得了迅速发展，如：上海体育场屋盖结构，采用马鞍形大悬挑钢管空间结构，长轴为288.4m，短轴为274.4m，中间敞开椭圆孔的长轴为213m，短轴为150m，屋盖面积为36100m2。64榀悬挑主衍架的一端分别固定在32根钢筋混凝土柱上，最大悬挑跨度达73.5m，为世界同类型建筑中悬挑跨度最大的屋盖结构。另外，冷弯薄壁型钢构件在工业与民用建筑中的应用（如檩条、墙梁、屋面板、墙板等）日益普遍。门式刚架轻型房屋钢结构在吊车起重量较小（Q≤20 t）和无吊车的厂房、仓库及需要大空间的民用建筑中的应用迅速推广，并在继续发展。
2、工业建筑中钢结构设计的特点和要求
钢结构设计除了要执行相关的技术规范，确保质量以外，还要做到技术先进、经济合理、安全适用。和其他结构形式相比，在工业建筑的钢结构的设计中，应选用合理的结构体系、钢材品种、连接形式以及节点的构造措施；满足结构在使用荷载状态下的两个极限状态；同时满足在运输、安装过程中的强度、稳定性及刚度要求；优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量；特别注意要符合钢结构的防火要求和抗腐蚀性能；对于新型结构体系，要充分发挥钢结构灵活多变的特点，但需注意结构与建筑的协调统一。钢结构设计应该重视和研究节约钢材、降低造价的各种措施，总而言之，我国的钢结构正处在一个迅速发展时期，钢结构设计要注意钢材价格较高对工程造价所产生的不利影响，注意充分发挥钢材强度高、塑性好的特点，根据工程实际情况，选择适当的结构方案和施工方案，进行多方面的技术经济比较。同时，还应该不断总结经验，推广先进的结构形式、构件制作工艺和施工安装技术。
尽管钢结构在进行防腐和防火维护方面存在着一定的局限性，使得很多时候钢结构上部结构本身的造价相比混凝土结构要出很多；但是，钢结构在大跨度和施工周期方面较混凝土结构有很大的优势，而且钢材本身的强度较钢筋混凝土更高，同等强度的钢构件较混凝土构件更轻，使得钢结构的基础较混凝土结构更小，总体投资较混凝土结构相差不多（轻钢结构投资较混凝土结构还要低一些）。因此钢结构被更广泛的应用于工业建筑的设计和施工中，取得了很好的经济效益。
二、钢结构工业建筑设计中的关键
在钢结构设计的整个过程中首先应该被强调的重点是钢结构方案的确定，结构方案的选择是否合理直接决定了工程设计的成败；其次就是节点的设计，节点设计是否合理基本上决定了钢结构的安全性。结构布置要根据体系特征、荷载分布情况及性质综合考虑。一般要刚度均匀，力学模型清晰；尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础；柱间抗侧支撑的分布应均匀，其形心要尽量靠近侧向力(风荷载、地震荷载)的作用线；否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线：比如有支撑框架结构，柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。
在结构分析前，就应该对节点的形式有充分的思考与确定。设计中经常出现最终设计的节点形式与结构分析模型中使用的形式不完全—致，这种情况在设计过程中必须避免。节点按传力特性可分为刚接、铰接、半刚接，宜选择前两者进行简单定量分析，因为半刚接节点在实际中的可操作性较差。节点连接两种常用的方法是等强设汁和实际受力设计，设计手册中通常有焊缝及螺栓连接表格供设计者方便查用。规范中对焊接焊缝的尺寸及形式有强制规定，应严格遵守。焊条的选用应与被连接金属材质相适应，不得任意加大焊缝。焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近(详细内容可查阅规范关于焊缝构造方面的规定)。高强螺栓现已广泛的应用于工程实际中，根据受力特点分承压型连接和摩擦型连接，两者计算方法不同。高强螺栓最小规格M12，常用M16～M30，超大规格的螺栓性能不稳定，实际施工过程中会存在无法拧紧的现象，设计中应慎重使用。连接板选取厚度为梁腹板厚度加4mm，然后验算净截面抗剪。节点设计需考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序。节点设计还应考虑制造厂的工艺水平，比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成。
在保证结构安全的前提下，为了充分发挥钢材的作用，更合理的使用钢材，还应该深入研究结构设计理论与方法，使结构和构件的计算方法更能反映实际工作情况。另外，应加大对空间结构的研究和应用，网架结构、网壳结构、张拉结构体系等均属于空间结构，这些新技术的应用，在减轻结构自重、提高结构的承载力、节约钢材等方面效果十分明显。另外，在普通钢结构中施加预应力后形成的预应力钢结构，能增强结构的刚度，提高承载能力，从而节省钢材。预应力钢结构可应用于桁架、梁及框架等结构或构件，但目前应用较少，有待研究和发展。钢结构的防腐和防火，一直是钢结构设计中需要认真处理的问题，至今仍没有十分有效的措施。因此，在钢结构的维护和防火处理上还需要花费较大的资金投入，加大了钢结构的造价和维护费用。
三、总结
钢结构作为一种强度和柔度都很大的结构形式，在设计过程中首先应该注意的是结构方案的合理性，结构刚度分配要均匀，抗侧力性能要强。另外，要考虑钢结构节点的设计是否合理决定了钢结构工业建筑的安全性，在结构分析前就应该有充分的思考与确定。
【参考文献】：
