近些年來，鋼結(jié)構(gòu)因其質(zhì)量輕、強度高、跨度大、布置靈活、施工周期短等特點，被大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)建筑領(lǐng)域，其中多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房更因占地面積小、空間利用率高等優(yōu)勢逐漸被市場接受。不過多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房普遍存在設(shè)備荷載大、柱距大、樓板開洞多等設(shè)計難點，本文在對多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房進行綜合闡述的基礎(chǔ)上，分析了多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計方案和流程。

　　一、多層鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計要點

　　出于工藝生產(chǎn)的需求，工業(yè)廠房一般柱距較大、層高較高，為安置大型機械設(shè)備，柱網(wǎng)布置有時會不規(guī)則。同時，工業(yè)廠房對承載力的要求較高，不僅因為機械設(shè)備靜荷載較大，機械和吊車運作時也會產(chǎn)生相當(dāng)大的動荷載。對于多層工業(yè)廠房，跨越層高的大型設(shè)備，運輸物料的通廊，人員通行的電梯、樓梯等都要求樓板開洞，這些要素都對廠房設(shè)計方案提出了很高的要求。

　　二、多層鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)選型

　　合理的結(jié)構(gòu)選型可以在滿足使用要求和工藝要求的基礎(chǔ)上，節(jié)省鋼材用量，提高結(jié)構(gòu)整體剛度和承載力。常用的多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)形式主要有三種，分別為純框架結(jié)構(gòu)體系、框架-支撐體系、框架加支撐的混合體系。

　　（1）框架體系。框架體系的梁、柱在縱橫方向一般均為剛接，傳力明確，造型簡單。在工業(yè)設(shè)計中，由于一些管線布置和大型設(shè)備擺放，廠房內(nèi)部不適宜布置支撐，這種情況下可以選擇純框架體系。與混凝土框架結(jié)構(gòu)相似，鋼結(jié)構(gòu)框架體系也需要遵循“強柱弱梁”、“強節(jié)點弱構(gòu)件”的原則。框架體系結(jié)構(gòu)彈性較大，自振周期長，抗震性能較好。同時由于彈性剛度差，在較大的水平荷載下容易產(chǎn)生較大位移，可能會引起結(jié)構(gòu)整體傾覆和破壞。當(dāng)側(cè)向位移過大時，則只能增大梁柱截面來提高整體剛度，因此這種情況下，框架體系的用鋼量會比較大。

　　（2）框架-支撐體系。框架-支撐體系的橫向為剛接框架，梁柱節(jié)點剛接，縱向鋼柱與柱間支撐、鋼梁鉸接，柱間支撐有效提高了結(jié)構(gòu)整體的側(cè)向剛度，提高了建筑的抗震能力，同時減小了梁柱截面，降低了建筑整體用鋼量。框架-支撐體系適合橫向較短、縱向較長的廠房，由于廠房內(nèi)部需設(shè)置豎向支撐，一定程度上會影響空間利用率。

　　（3）框架加支撐混合體系。這種結(jié)構(gòu)形式與框架-支撐體系的區(qū)別在于，縱向為框架和柱間支撐混合的形式，水平荷載由框架和柱間支撐共同承擔(dān)。該體系可將柱間支撐設(shè)置在縱向最外側(cè)，不影響廠房內(nèi)部空間。為保證柱子變形協(xié)調(diào)一致，樓板需要有較大的平面內(nèi)剛度，一般情況下采用鋼筋混凝土樓板。

　　三、在多層鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計布局時注意以下幾處技術(shù)要點：

　　1、多層鋼結(jié)構(gòu)廠房一般采用框架類結(jié)構(gòu)體系，也稱多層鋼框架結(jié)構(gòu)；一般由柱、梁、樓蓋結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)、墻板或墻架組成。

　　2、應(yīng)采用平面剛性樓蓋，保證空間整體剛度及空間協(xié)調(diào)工作。橫向框架為柱-支撐體系且采用平面剛性樓蓋時，柱間支撐間距不大于4L。

　　3、柱網(wǎng)及梁系布置合理，縱、橫向剛度均勻，構(gòu)件傳力明確、類型統(tǒng)一，節(jié)點構(gòu)造簡單，便于施工。

　　4、鋼柱及支撐沿豎向可以變截面，但應(yīng)防止層間剛度突變。多層鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)組合類型：

　　（1）純框架體系;縱橫兩個方向均為剛接框架，適用于柱距較大但無法設(shè)置支撐的建筑物；節(jié)點構(gòu)造較復(fù)雜，用鋼量較大。

　　（2）柱-支撐體系;梁柱節(jié)點均為鉸接，縱、橫向沿柱高設(shè)置柱間支撐（抗側(cè)力構(gòu)件），適用于柱距不大但允許雙向設(shè)置支撐的建筑物；設(shè)計安裝簡便，側(cè)向剛度大，構(gòu)件受力明確，耗鋼量小。

　　（3）框架-支撐體系;縱向柱-支撐體系，橫向為純框架體系，一方面滿足建筑功能要求，另一方面，簡化設(shè)計、施工，減小用鋼量。