钢结构厂房设计常见缺陷与预防分析论文
钢结构厂房的设计常见缺陷与预防分析

设计》,《山西建筑》,2009年。
万方数据
钢结构厂房的设计常见缺陷与预防分析
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 李容生 中国化学工业桂林工程有限公司 才智 caizhi 2011(24)
本文链接:/Periodical_caiz201124026.aspx
问题,针对这些问题分析几个预防的处理点,望能对实践起到一定的作用.
关键词:钢结构钢结构厂房缺点设计 一、钢结构的缺点分析 1、容易失稳 由于钢结构自身的特点会整体失 稳或局部失稳,同时两者也有着相互关 联,前期大多数是由后者引发的,一旦 受压部位或受弯部位的长细比超过了标 准值,便会失去稳定。导致失稳的客观 因素比较多,如荷载变化、钢材的初始 缺陷、支承情况的不|一等等均会导致失 稳。 2、容易腐蚀 厂房暴露于外部,普通钢材的抗腐 蚀性能不强,特别是湿度较人、有侵蚀 性介质的外部环境下,钢结构很容易生 锈腐蚀,对构件的承载力大大削弱。大 量的统计数据结果表明,钢屋架因为腐 蚀并缺乏维修而引起的倒塌事故在事故 总数中占很大的比重。 3、耐温性能差 钢材的耐温性一般较差,有许多性 能随温度升降变化比较明显,例如,当 温度达到430’540"C之间时,钢材的抗 拉强度、屈服点和弹性模量会急剧下降, 承载能力明显减弱。 二、钢结构厂房的主要构成部分问 题分析 1、地基基础 地基基础问题分为地幕的强度问 题,地幕变形问题和地基破坏三种。(1) 地基的强度问题一般表现在:地基承载 力不足,地基或斜坡丧失稳定性;(2) 地基变形问题集中在软土、湿陷性黄土、 膨胀土和季节性冻土等等地区,这些地 区由于荷载地基出现过大的变形和不均 匀沉降; (3)地基的破坏的形式往往 有二i种呈现形式:局部剪切破坏、整体 剪切破坏和冲切剪切破坏。 2、钢恳盖系统 (1)钢屋盖承重构件绝大多数是 由壁薄、细长的杆件构成的,其截面形 状复杂,节点应力集巾同时存在偏心; (2)设计屋盖系统时,计算衙载和计 算简图较正确,几乎接近于计算极限状 态,结构构件的承载力安全储备最小, 对温度、超载和腐蚀等作用敏感度极高, 偶然凶素就容易致使其失效,如果再把 制造、安装和使用过程中}l{现的各种负 面影响加进去,钢结构屋盖是钢结构厂 房破坏最为严重的部分; (3)钢屋盖
建筑钢结构工程的事故原因与防范方法分析

建筑钢结构工程的事故原因与防范方法分析引言建筑钢结构工程在现代建筑中扮演着重要的角色,但也存在一定的事故风险。
本文将分析建筑钢结构工程事故的原因,并提出相应的防范方法,以期提高建筑钢结构工程的安全性和可靠性。
事故原因分析1. 设计不当:不恰当的设计是导致建筑钢结构工程事故的主要原因之一。
设计师在计算和分析结构时可能存在错误或疏忽,导致结构强度不足或不稳定。
2. 施工质量问题:施工过程中的质量问题也是建筑钢结构工程事故的常见原因。
例如,焊接不牢固、连接件安装不当等都可能导致结构出现失稳或破坏。
3. 材料质量问题:建筑钢结构工程所使用的材料质量不达标也会引发事故。
例如,钢材的强度不符合设计要求,容易导致结构的失效或崩塌。
4. 自然灾害:自然灾害如地震、风暴等也可能对建筑钢结构工程造成破坏。
这种情况下,结构的抗震能力和抗风能力成为关键因素。
防范方法1. 加强设计审核:在设计阶段,应加强对建筑钢结构工程的设计审核,确保设计方案的合理性和可靠性。
同时,采用先进的计算和模拟技术,减少设计误差和疏漏的发生。
2. 严格控制施工质量:在施工过程中,应加强对焊接、连接件安装等质量要求的监督和检查。
确保施工质量符合相关标准和规范,避免因施工质量问题引发事故。
3. 严格材料质量把关:建筑钢结构工程所使用的钢材等材料应符合国家标准和质量要求。
建立健全的材料采购和检验制度,确保材料质量达标,减少因材料问题引发的事故风险。
4. 提高抗灾能力:在设计和施工过程中,应考虑当地的地震、风暴等自然灾害因素,确保建筑钢结构工程具备足够的抗震能力和抗风能力。
采用合适的结构设计和加固措施,降低自然灾害对建筑的影响。
结论建筑钢结构工程事故的原因多种多样,但通过加强设计审核、严格控制施工质量、把关材料质量以及提高抗灾能力等防范方法,可以有效降低事故的发生概率,提高建筑钢结构工程的安全性和可靠性。
钢结构工程质量常见缺陷及预防对策

钢结构工程质量常见缺陷及预防对策引言钢结构工程是一种重要的建筑结构形式,它具有高强度、轻质化、施工周期短等优点。
然而,在钢结构工程中,常常出现一些质量缺陷,这些缺陷可能对工程的安全性和持久性产生不良影响。
因此,我们需要了解这些常见的缺陷,并采取预防对策来确保钢结构工程的质量。
常见缺陷及其预防对策1. 焊缺陷焊接是钢结构工程中常用的连接方法,但焊接缺陷可能导致焊缝的强度和韧性降低。
为预防焊缺陷,应采取以下对策:- 严格按照焊接工艺规范进行施工,确保焊接质量;- 定期进行焊缝的无损检测,及时发现并修复缺陷;- 培训焊工,提高其焊接技术水平。
2. 表面腐蚀钢结构常暴露在恶劣的环境条件下,容易受到表面腐蚀的影响。
为预防表面腐蚀,应采取以下对策:- 使用耐腐蚀涂料或防腐蚀涂层来保护钢结构表面;- 定期对钢结构表面进行检查,并及时修复受损或腐蚀的区域;- 避免在腐蚀性环境中使用不合适的材料。
3. 构件连接缺陷构件之间的连接是钢结构稳定性的重要保障,连接缺陷可能导致工程的结构性能下降。
为预防连接缺陷,应采取以下对策:- 严格按照设计要求进行构件连接,确保连接的牢固性;- 对连接部位进行定期检查,及时发现和修复松动或腐蚀等问题;- 优化连接方式,选择适合的连接方法和材料。
4. 钢结构材料质量问题钢结构工程材料的质量问题可能对整个工程的安全性和可靠性造成严重影响。
为预防材料质量问题,应采取以下对策:- 选择有资质的供应商,确保采购的钢材符合国家标准和规范要求;- 对进场的钢材进行抽样检测,确保其力学性能和化学成分符合要求;- 进行材料追溯,确保材料的来源和质量可靠。
结论钢结构工程质量缺陷可能对工程造成安全隐患和经济损失。
通过采取预防对策,我们可以有效降低这些缺陷的发生率,确保钢结构工程具有良好的质量和可靠性。
因此,在钢结构工程的设计、施工和维护过程中,我们应高度重视常见缺陷的预防工作,以保证工程的质量和可持续发展。
浅谈钢结构缺陷预防及处理

钢材在冶炼和轧制过程中,由于工艺参数控制不严格等问题常产生偏析、夹杂、裂纹、分层、发裂、缩孔、白点、斑疤、划痕、切痕、过热、过烧、脱碳、汽泡、铁皮、麻点、内部破裂和机械性能不合格等缺陷。这些缺陷有表面的,也有内部的,最严重的属钢材中形成的各类裂纹,其危害后果应引起高度重视。
2.2钢构件的加工制作缺陷
1引言
2015年,建设部、国家冶金工业局联合组织建筑用钢技术协调组制定《国家建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要》。纲要中明确阐述:钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、地基费用省、占地面积小、工业化程度高、外形美观等一系列优点,此外,钢结构建筑还具有良好的空间感,可设计成大量开放型办公室围绕着空中花园、中央天井加上合理的电梯设计可达到最低的能源消耗。因此钢结构又是环保型和节能型建筑结构。与混凝土结构相比它是环保型和可再次利用的、易于产业化的结构,发达国家在房屋建筑中广泛采用钢结构。政策、技术条件已具备,现在越来越多的大跨度、超高层采和公共建筑采用钢结构建设,如北京的鸟巢体育馆和中国国家大剧院都是钢结构工程。
2.4结构运输、安装和使用维护中的缺陷
钢结构在工厂制作完成后,运至现场安装,安装完毕进入使用期。在此过程中通常可能遇到以下缺陷:
(1)运输过程中引起结构或构件较大的变形和损伤;
(2)吊装过程中引起结构或构件较大的变形和局部失稳;
(3)安装过程中没有足够的临时支撑或锚固,导致结构或构件产生较大的变形,丧失稳定性,甚至倾覆等;
钢结构的加工制作主要是钢构件(柱、梁、支撑)的制作。钢结构制作的基本元件大多系热轧型材和板材。完整的钢结构产品,需要通过将基本元件使用机械设备和成熟的工艺方法,进行各种操作处理,达到规定产品的预定要求目标。现代化的钢结构厂应具有进行剪、冲、切、折、割、钻、铆、焊、喷、压、滚、弯、刨、铣、磨、锯、涂、抛、热处理、无损检测等能力的设备,并辅以各种专用胎具、模具、夹具、吊具等工艺设备。由此有可能产生缺陷。
钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨1. 引言1.1 研究背景钢结构是一种常用的建筑结构形式,具有高强度、耐久性和稳定性等特点,被广泛应用于各种建筑项目中。
在钢结构设计和施工过程中,常常会出现一些问题,如设计不合理、结构连接失效、抗震性能不足等,这些问题可能会影响到结构的安全性和使用性能。
钢结构设计中存在的问题需要及时解决和探讨,以保障建筑结构的安全性和可靠性。
在当前快节奏的建筑行业中,钢结构设计问题的解决变得尤为重要。
通过深入研究和探讨钢结构设计中存在的问题,并提出有效的对策,可以提高建筑结构的质量和安全性,为建筑行业的发展做出贡献。
本文旨在探讨钢结构设计中存在的问题及相关对策,以期为钢结构设计领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。
通过对钢结构设计中问题的深入分析和探讨,可以进一步完善钢结构设计理论,提高钢结构设计的水平和质量。
1.2 问题引入在钢结构设计中,存在着诸多问题需要我们深入探讨和解决。
钢结构设计的复杂性和精密度要求高,设计过程中容易出现计算错误和失误,从而影响到整体结构的安全性和稳定性。
随着建筑结构的不断发展和演变,钢结构设计也面临着新材料、新工艺的应用和挑战,如何在这种变化中保持设计的准确性和可靠性也是一个重要问题。
在实际施工中,施工工艺和质量控制也可能存在问题,导致最终的钢结构设计与理论设计有偏差。
我们需要深入研究钢结构设计中存在的问题,寻找相关的对策和解决方案,从而提高钢结构设计的质量和安全水平。
1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨钢结构设计中存在的问题,并提出有效的对策措施,从而提高钢结构设计的质量和安全性。
通过研究,我们希望能够更加全面地了解钢结构设计中常见的问题,包括设计标准不严格、计算方法不科学、结构参数选择不合理等方面的挑战,进而探讨与解决这些问题的有效方法和策略。
通过本研究,我们希望为钢结构设计领域的从业者提供参考和借鉴,同时也能够促进钢结构设计的规范化和标准化发展,为建筑工程的安全和可持续发展做出贡献。
钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨钢结构是一种常见的建筑结构形式,其具有高强度、稳定性好、施工周期短等优点,因此在现代建筑中得到广泛应用。
钢结构设计中也存在着一些问题,需要我们进行探讨并提出相应的对策,以确保钢结构的安全性和可靠性。
一、钢结构设计中存在的问题1. 材料选择问题在钢结构设计中,材料的选择对结构的性能和安全性至关重要。
在现实施工中,有时材料的质量无法保证,存在掺假掺杂等问题,导致结构材料的性能无法满足设计要求。
2. 节点连接问题钢结构的连接节点是容易出现问题的关键部位,设计不合理或者连接件质量不过关,都可能导致结构安全性大大降低。
3. 抗震性能问题钢结构建筑在抗震性能方面优于混凝土结构,但由于抗震设计规范的限制和施工质量的问题,钢结构建筑的抗震性能并不理想。
4. 腐蚀防护问题钢材易受腐蚀影响,尤其在潮湿环境中,若腐蚀防护措施不力,会直接影响钢结构的使用寿命和安全性。
1. 加强材料质量管理钢结构设计中,建议建立健全的材料供应管理体系,遵循规范要求对材料进行严格把关和检测,杜绝掺假掺杂问题的发生。
2. 设计合理的连接节点在设计时,应加强对连接节点的考虑,采用合适的连接件和安全设计,确保节点的可靠性和稳定性。
3. 增强抗震设计和施工质量管理钢结构在抗震设计上应按照规范要求进行设计,并且在施工过程中加强质量管理,保证结构的抗震性能。
4. 加强腐蚀防护钢结构腐蚀防护是保证结构安全使用的重要环节,应采用合适的腐蚀防护手段,如喷涂防腐漆、采用防腐涂层等,确保结构材料的长期使用和安全性。
结语钢结构的设计存在一些问题,但只要我们合理对待并采取相应的对策,就能够有效解决这些问题。
在今后的工作中,我们应该加强对钢结构设计中存在的问题的研究和探讨,不断改进和完善设计理论和规范要求,提高钢结构的安全性和可靠性。
同时也需在工程实践中,严格遵守规范要求和加强质量管理,确保钢结构的设计和施工质量,为建筑安全和可持续发展做出应有的贡献。
钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨
首先是设计规范的问题。
目前,国内的钢结构设计规范较为陈旧,不能完全满足当前
复杂项目的设计需求。
对策是加强对规范的修订和更新,引入国际先进经验,制定适应不
同项目需求的设计规范。
其次是计算方法的问题。
钢结构设计中的计算方法有时过于简化,无法准确反映实际
的力学行为。
对策是采用更加精确的计算方法,如有限元分析等,确保设计的准确性和可
靠性。
再次是施工工艺的问题。
钢结构施工过程中,如焊接、切割、拼装等,存在较多的施
工难点和技术问题。
对策是进行施工工艺的优化和改进,引入先进的施工技术和设备,确
保施工质量和进度的控制。
材料选用和质量控制也是钢结构设计中需要关注的问题。
对策是选择合适的钢材,进
行严格的质量检查和控制,确保材料的质量符合要求,保证结构的安全性和可靠性。
最后是设计过程中的沟通协调问题。
钢结构设计涉及多个专业领域,包括结构、土木、电气、给排水等。
不同专业之间的沟通协调不畅,容易导致设计错误和施工问题。
对策是
加强设计团队的协作和沟通,避免设计中的疏漏和偏差,确保设计的一致性和完整性。
在钢结构设计中存在的问题及对策方面,我们需要加强规范的修订和更新,采用精确
的计算方法,优化施工工艺,加强材料选用和质量控制,加强设计团队的协作和沟通,以
确保钢结构设计的安全、可靠和高效。
钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨随着城市化和工业化的不断推进以及建设标准的不断提高,钢结构设计在建筑工程中的应用越来越广泛。
钢结构具有轻量化、高强度、易加工、节能环保等优点,在现代建筑中有着重要的地位。
然而,在钢结构设计中也存在着一些问题,如下:1. 不够安全钢结构的安全性是设计中最重要的一个问题。
钢结构在承受荷载时没有塑性变形能力,一旦出现超载,容易发生破坏。
而且,由于钢结构大多数情况下是作为支撑力量存在的,因此其失稳的风险也比较高。
对策:在进行钢结构设计时,需要充分考虑结构的安全性以及可能出现的超载等情况,进行科学合理的设计。
2. 设计与施工不一致钢结构的设计与施工之间不一致也是一个问题。
由于施工条件的限制,钢结构在现场加工和组装时容易出现各种误差,这些误差可能会影响结构的稳定和安全性。
对策:在进行钢结构设计时,需要充分考虑施工条件,并在施工过程中做好精度控制和质量检查。
3. 对耐火性能不足钢结构在高温环境下耐火性能不足,因此难以在火灾等不安全环境下使用。
对策:建筑在设计时,应该进行严格的消防设计,针对钢结构进行防火措施,加强耐火性。
4. 重量大相对于其他建筑结构材料,钢结构密度较大,重量也较大,因此运输和安装等方面都需要花费较大的成本。
对策:在进行钢结构设计时,应该充分考虑建筑的实际需求,适当减少钢结构的重量,降低成本。
5. 造价高钢材的本身价格就比较高,然后还需要预埋件的加固设置及防腐等工序,使得钢结构建筑比传统建筑成本上涨。
6. 耐久性问题钢结构在长期使用过程中会出现锈蚀、腐蚀、老化等问题,容易影响结构的稳定和安全性。
对策:在进行钢结构设计时,需要充分考虑使用寿命和维修保养问题,选择优质的钢材,并加强抗腐蚀措施,保证结构的耐久性。
综上所述,钢结构设计在应用中存在一定的问题,需要进行科学合理的设计和优化,同时在施工过程中也需要加强质量控制,加强对钢结构的维护保养,以确保其稳定安全的使用。
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钢结构厂房的设计常见缺陷与预防分析摘要:钢结构厂房是指采用钢板和热扎、冷弯或焊接型材,通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的国际流行的门式刚架轻
钢结构体系形式,在经济发展推动下,其应用和推广越来越广泛,但是以钢作为材料应用时间间断短,还存在一些缺陷,文章结合相关实例分析了钢结构厂房的设计常见缺陷,并阐述了其预防措施。
关键词:钢结构厂房、设计缺陷、预防措施
中图分类号: tu391 文献标识码: a 文章编号:
一、前言
改革开放以来,在国家经济迅猛发展的推动下,建筑领域钢结构的应用越来越广泛,其扮演角色也越来越重要,由于钢结构有点较为突出,迅速地占领着越来越广的市场。
钢结构具有施工速度快、整体刚度和抗震性能好、自重轻、承载力高等优点,尤其是在大跨度和超高层建筑更为突出,取代了钢筋混凝土结构的位置,然而还存在防火性能差、易腐蚀等缺点。
二、钢结构厂房的设计常见缺陷
下图为青岛某钢结构厂房的设计实例图,该厂房的高度为21米,跨度为2x24米,每跨各两台200吨吊车。
该厂房的高度高,跨度大,吊车吨位重,其主要设计采用格构式阶型柱,格构柱采用h型钢组合截而,屋面梁为焊接h钢。
通过分析该工程实例施工过程,笔者总结如下几点钢结构厂房常见的设计缺陷:
1、门式钢架柱网的尺寸及结构体系的设置问题
钢结构厂房工程所包含构件的数量会对工程的施工进度以及工程造价产生直接影响,厂房门式钢架柱的间距设计应首先满足厂房的使用要求,门式刚架柱的间距宜设计为8-9m,当钢架的柱间距设计为9m时,工程所需檩条、钢架等构件的数量会较6m柱距时会减少三成(该点仅对重钢适用),这对于缩短工程周期、降低造价具有重要意义,与此同时,钢架柱的间距会影响到工程的跨度,最大跨度的设计不宜超过36m。
其次,钢架柱结构体系设置问题,由于纵向水平力由厂房的支撑体系承受,因此屋盖的横向支撑应在各个温度区段的端部柱间或合理设置,使厂房整体形成稳定的空间结构,在门式钢架轻型结构的厂房的横向与纵向温度区段的选择上,横向温度区段不宜超过150m,纵向不应大于300m。
2、钢屋盖系统的设计问题
在进行屋盖系统的设计时,计算荷载与计算简图接近于计算的极限状态,系统构件承载力的安全储备有限,相应的系统对于温度、超载及腐蚀的作用十分敏感,偶然的因素就可能导致其失效,钢屋盖破坏多表现在,屋盖倒塌、杆件及节点板变形或开裂、屋盖支撑弯曲、挠曲超标以及析架杆件断裂等方面。
3、吊车梁系统的设计问题
吊车梁的受力情况十分复杂,加之吊车的垂直与侧向力均具有动力特征。
受疲劳与冲击作用的影响,吊车梁系统的计算方式与计算简图与实际应用情况存很大的差异,与屋盖系统相比具有更多的
不稳定性,系统整体的可靠性与耐久性最低。
钢结构厂房柱系统的设计应力要比实际应力小很多,柱体的安全储备较大,同时荷载同时出现的概率相对较小,柱体因承载能力不足而发生破坏的情况并不多见。
4、檩条、墙梁与拉条问题
轻型钢结构厂房工程的檩条、拉条与墙梁多选用z形、c形的实腹式冷弯薄壁型钢材,这种类型的钢材具有整体刚度较好的优点,截面的回转半径与惯性矩较大,可以充分发挥材料性能,同时,该型材截面的抗扭刚度较小,对荷载偏心较为灵敏,在檩条、拉条、墙梁等围护构件的设计上应注意以下问题:
(1)风荷载的标准值应按规程规定计算,重视双层拉条的使用;
(2)檩条受风吸力的影响,下翼缘承受压力时,可通过稳定计算进行解决,檩条的稳定性可通过《钢结构设计规范》中的公式进行验算。
三、钢结构厂房的设计常见缺陷的预防对策
1、加固钢结构
在钢结构厂房的设计过程中,根据钢结构的分布,合理改变其荷载、节点性质与传力途径,通过附加杆件与支撑,加以预应力以及加强空间的协同工作等措施对钢结构进行加固。
2、提高钢结构的耐火性
应尽可能的提高钢结构的耐火性,使其在发生火灾后不至于立即失效倒塌。
一般的钢材的耐火性比较差,除了在制造时改变钢材
的材料组成成份,改变钢材的结构及金相组织,加入特定的成分,来使钢材自身的耐火性和耐候性都得到提高外。
喷涂法是最简单、最经济、最有效的一种做法,而且价格低、施工速度快,适用于形状复杂的钢构件。
不过也具有表面粗糙,不太美观和清理比较难等缺点,这些缺点可以借助一些设计手法来掩盖和修饰。
3、合理设计温度伸缩缝
当钢结构厂房的平面尺度较大时,为避免钢结构出现较大的温度应力,应将温度伸缩缝合理设置在厂房纵横两个方向上,根据钢结构规范确定区段的距离。
一般情况下通过设置双柱的方式进行温度伸缩缝的处理,可在屋架支座处对纵向温度的伸缩缝进行滚动支座设置。
4、屋面与支撑设计
合理设计钢结构的形式、设备的分布及温度区段长度等因素,使厂房支撑系统稳定可靠。
可于厂房温度区段稳定的柱间进行支撑系统的设置,协调布置实施屋盖的横向水平支撑。
厂房的下柱支撑应尽量设置在温度区段的中间部位,使吊车梁等构件能够随温度变化向区段的两端自由伸缩。
钢结构屋面当前主要有由两层彩色的压型钢内夹保温棉组成的刚性屋面与由彩钢板内板、保温层、隔气层与卷材防水层组成的复合柔性屋面两种形式。
5、结构的防锈处理
钢结构表面直接暴露在大气中就会锈蚀,潮湿或有侵蚀性介质
环境,加剧钢结构厂房的锈蚀。
钢结构厂房构件的防锈蚀问题必须重视,结合厂房侵蚀介质情况和环境条件,在总图布置、工艺布置、材料选择等方面加强设计,确保厂房结构使用期的安全。
一般常采用防锈底漆和面漆,结合使用环境和涂层性质设计好涂装层数及厚度,最终起到预防钢结构的防腐防锈的作用。
四、结语
综上所述,在设计钢结构厂房时,我们要严格按照和采用相关设计标准。
此外,随着钢结构设计技术日渐成熟,我们要紧跟时代步伐,不断创新,设计出结构合理,经济环保的钢结构厂房,满足经济建设发展的要求。
参考文献:
田海明王永岗崔建华王丽:《某重型钢结构厂房设计与分析》,《钢结构》, 2009年11期
杨明光:《某钢结构厂房设计》,《山西建筑》, 2010年09期
李容生:《钢结构厂房的设计常见缺陷与预防分析》,《才智》,2011年24期
韩瑞芳:《钢结构厂房设计中需注意的问题》,《科学之友》, 2009年20期。