隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會的進步，用于建筑市場的鋼材得到了相當(dāng)大的發(fā)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(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計中替代了傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的廠房一般分為兩類。第一類是重型鋼結(jié)構(gòu)的廠房，有軋鋼車間、大型冶煉車間等，內(nèi)設(shè)有大型噸位的吊車。第二類是輕型鋼結(jié)構(gòu)的廠房，一般采用門式鋼架結(jié)構(gòu)、墻面用復(fù)合板材料，因為自身的重量小，施工速度快，用鋼的量少，在大多的民用建筑中得到廣泛應(yīng)用。因為本身是一種材料，所以具有一定的缺點，比如說易腐蝕、隔熱效果差、抗震能力不強等。因此在設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)廠房的時候，必須注意一下幾點問題。
一、防火和隔熱保溫問題
當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)的溫度為400℃的時候，鋼結(jié)構(gòu)的強度就會下降。因此在溫度達到150℃的時候，必須進行相應(yīng)的防火設(shè)計和隔熱保溫設(shè)計，以此加強鋼結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱性，避免了鋼結(jié)構(gòu)因為高溫影響或者是火焰的作用遭到強大的破壞。還有就是可以在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的周圍澆筑一定的混凝土或者是包裝耐火磚導(dǎo)出熱量，或者是采用涂抹厚型的防火涂料進行保溫，保溫層的厚度根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境設(shè)計。在進行防火和隔熱保溫的時候，還需要考慮到舒適性和工業(yè)性的要求。
二、溫度伸縮縫問題
鋼結(jié)構(gòu)廠房的大小和柱子的溫差、剛度都有一定的關(guān)聯(lián)。鋼結(jié)構(gòu)的形狀會因為溫度的變化而變化，這樣的話就會讓廠房的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的溫度力。所以，在設(shè)計面積很大的鋼結(jié)構(gòu)廠房的時候，為了規(guī)避溫度力過大產(chǎn)生的影響，可以把產(chǎn)房分成幾個溫度區(qū)。在廠房內(nèi)部設(shè)計溫度縫，可以使縱向和橫向的。由鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)范確定溫度區(qū)的長短。溫度伸縮縫可以運用雙柱模式，也可以利用單株模式。溫度縫的設(shè)計如果是縱向的，也可以使用滾動支座。如果是橫向的，可以使用橢圓孔滑動方式。
三、鋼結(jié)構(gòu)廠房的防銹問題
鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)廠房一直處在潮濕的環(huán)境下和空氣中有侵蝕性的介質(zhì)，對于鋼結(jié)構(gòu)廠房的銹蝕會更加嚴重。鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕不僅讓構(gòu)件的厚度減小，還會在構(gòu)件的表面形成一定的銹坑。當(dāng)構(gòu)件受力會引起集中的現(xiàn)象，就會使構(gòu)件過早的毀壞，因此必須引起足夠的重視。一般來說，鋼結(jié)構(gòu)的防銹措施通常是在表層涂抹防銹漆，至于厚度和層數(shù)的多少取決于環(huán)境和性質(zhì)。通常室內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)因為大氣的作用下，規(guī)定的厚度為110mm，就是面漆兩道，底漆兩道。露天的鋼結(jié)構(gòu)在大氣的作用下，規(guī)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(yīng)大于60mm。有侵蝕介質(zhì)存在的廠房構(gòu)件，鋼的厚度必須大于10mm，焊縫的厚度也必須大于10mm。
四、抗震設(shè)計問題
在設(shè)計抗震的時候應(yīng)該注意：
1、鋼結(jié)構(gòu)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(wěn)定作用造成的，所以必須合理的配置支撐系統(tǒng)，保證廠房的整體穩(wěn)定性。
2、從整體上來說，要求廠方的剛度和質(zhì)量分布均勻，受力平均，盡量避免因為結(jié)構(gòu)的剛度不均勻造成的消極影響。廠房的橫向結(jié)構(gòu)部分，可以采用鋼架或者框架，充分利用鋼結(jié)構(gòu)強大的受力優(yōu)勢，以此減少橫向結(jié)構(gòu)的變形。
3、地震影響下，注意低周疲勞的影響。在設(shè)計結(jié)構(gòu)連接點的時候，應(yīng)該保證節(jié)點的破壞晚于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面屈服，讓結(jié)構(gòu)構(gòu)件進入到塑性工作當(dāng)中，很好的吸收地震能量，發(fā)揮其作用。
五、屋蓋支撐系統(tǒng)問題
這個系統(tǒng)是由縱向支撐、橫向支撐、垂直支撐構(gòu)成的，布局屋蓋支撐系統(tǒng)的時候，必須考慮到廠房的高度、柱網(wǎng)、跨度、結(jié)構(gòu)形式等大大小小的因素。一般而言，都是以垂直支撐為主。無檁體系中的大型面板，有三個點和屋架進行焊接，能夠支撐上弦部分。但是因為施工條件的影響和安裝的需求，無論什么樣的屋蓋都需要在天窗上弦和屋架上弦設(shè)計上弦橫向支撐。如果廠房的屋架間距大于13米，或者是廠房內(nèi)部具有大型吊車的話，必須設(shè)計縱向的水平支撐。
六、屋面設(shè)計問題
對于屋面的設(shè)計，著重點在于放水設(shè)計。屋面的放水設(shè)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(shè)計應(yīng)該根據(jù)實際情況來定。比如說在大量積血的地方，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最大溫差。根據(jù)工作經(jīng)驗來說，單坡的屋面長度必須控制在60m以內(nèi)。如果超過60m，就必須做一些特殊的處理。就目前而言，鋼結(jié)構(gòu)屋面設(shè)計的對策有：
1、使用彩鋼板內(nèi)板、保溫層、隔氣板和防水層構(gòu)成的復(fù)合型屋面。
2、在雙層彩色壓型鋼板內(nèi)部加入保溫棉，做成適合的剛性屋面。
七、鋼結(jié)構(gòu)廠房的立面設(shè)計問題
鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點有四個：色彩、線條、變化和規(guī)模。在設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)廠房的時候必須把握好這四點。在設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)廠房立面的時候，首先是工藝技術(shù)決定如何設(shè)置，要求立面統(tǒng)一節(jié)點而且簡潔。彩色壓型鋼板不是傳統(tǒng)的鋼筋混凝土模式，它具體表現(xiàn)在豐富的色彩和輕盈的體形。在設(shè)計的時候，為了突出進出口和外天溝等特殊部位，經(jīng)常使用跳躍性色調(diào)。不但表現(xiàn)出廠房的恢弘氣勢，也表現(xiàn)出立面的具體效果。傳統(tǒng)的廠房都是混凝土構(gòu)成的，外墻磚砌，外層使用面磚和涂料完成。因為混凝土設(shè)置的屋面采光窗不能達到預(yù)期的目的，所以就把采光窗設(shè)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(xiàn)出建筑物的獨特性，體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)建筑的現(xiàn)代氣息。假如在墻面設(shè)置很多的采光窗，會影響到墻面的線條。與此同時，鋼結(jié)構(gòu)的屋面可以設(shè)置一定的采光板，使得采光均勻，而且通風(fēng)性很好。
八、門式剛架柱網(wǎng)尺寸的選擇問題
門式剛架柱網(wǎng)的配置，首先考慮的就是滿足廠房的使用要求，門式剛架之間的距離一般為7m～10m，無論是具有吊車。門式剛架的合理間距建議是9m～10m。因為工程中構(gòu)件的多少，會直接影響到安裝、加工的工作量和進程。一般而言，一個工程采用10m間距的時候，剛架和吊車梁等構(gòu)件的數(shù)量必須比采用7m間距的時候減少35%。雖然說截面增大了，但是降低了工程造價，縮短了施工周期。門式剛架的跨度合理范圍是20m～23m，其中最大的跨度為35m。其次是結(jié)構(gòu)的設(shè)計。檁條和墻梁是剛架和剛架聯(lián)系的構(gòu)件，也是水平、豎向荷載的構(gòu)件。廠房的縱向水平力有支撐系統(tǒng)支撐，在每個溫度區(qū)的柱間配置屋蓋橫向支撐系統(tǒng)，間隔距離約為42m，使得廠房的空間結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。
九、總結(jié)
鋼結(jié)構(gòu)已然成為現(xiàn)代建筑行業(yè)不可缺少的一部分，因為它的設(shè)計安裝時間短、用鋼量也很少、工業(yè)化程度高的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用在倉庫和廠房之中。在設(shè)計鋼構(gòu)廠房的時候，不能盲目的設(shè)計，應(yīng)該根據(jù)它的特點設(shè)計出合理的結(jié)構(gòu)模式，使得鋼結(jié)構(gòu)廠房更加合理、經(jīng)濟和低碳，適合現(xiàn)代化工業(yè)的要求。