什么是钢结构厂房?钢结构厂房会有哪几种结构类型?
钢结构厂房指通过钢柱、钢梁、屋架等构件组成的承重体系,配合围护结构(如彩钢板或砖墙)形成的工业建筑。根据跨度与荷载可分为轻型(如物流仓)和重型(如冶金厂房)两类,目前大部分钢结构厂房采用门式钢架与空间桁架技术相结合,新天地钢结构可根据设计要求,可制作从30*50的小型工厂到绵延数公里的超大体量重型车间,最大跨度可达120米无支撑,增加桁车梁适配重型机械制造、物流仓储等场景A36钢材主体框架确保抗震8级,吊车梁系统承载能力达50吨级,实现快速装配。
钢结构工厂该如何分类?
钢结构工厂可根据结构类型分:单跨(图3-1a)、双跨(图3-1b)、多跨(图3-1c)刚架
也可根据顶坡分为单坡、双坡、三坡、四坡乃至多坡地屋顶结构形式

特殊需求分类:带挑檐的和带毗屋(不等高)等,


因此钢结构工厂可根据具体需求,在设计中选择最为适合的类型。
单跨钢结构厂房
单跨钢结构厂房横向仅有两个支撑点(如两排钢柱),跨度通常为12-40米,单跨钢结构厂房还可细分为单跨单坡级单跨双坡钢结构厂房
单跨钢结构厂房的特点:
结构简单,造价较低(单方成本约800-1200元/㎡)
- 适合中小型生产线,如电子装配车间
- 需预留通风/消防通道(通道宽度≥4m)
双跨钢结构厂房
双跨钢结构厂房横向有三个支撑点(三排钢柱),形成连续两跨结构
双跨钢结构厂房的特点:
空间利用率提高30%,适合物流分拣中心等场景
- 需加强中柱抗震设计(按GB50011-2025设防)
- 典型案例:亚马逊物流仓库(双跨+悬挑设计)
多跨钢结构厂房
多跨钢结构厂房横向有三个以上支承点 (如四排钢柱形成三跨),跨度组合灵活(常见6-40米/跨,也可根据具体要求进行定制跨度)。
多跨钢结构厂房的特点
- 空间利用率比单跨提高50%以上,物流中心常见三跨联动布局
- 按高度还可分为等高多跨 (如仓储中心)和不等高多跨 (如冶金车间)
单跨钢结构厂房、双跨钢结构厂房和多跨钢结构厂房的区别与特点
对比维度 |
单跨厂房 |
双跨厂房 |
多跨厂房(三跨及以上) |
结构定义 |
横向两排支柱(跨度12-40m) |
横向三排支柱(两跨组合) |
四排及以上支柱(多跨连续组合) |
空间利用率 |
较低(通道占比约25%) |
提高30%(减少外墙面积) |
提高50%以上(物流分拣中心常用三跨联动) |
施工周期 |
40天(6000㎡标准) |
60天 |
90天(模块化同步安装) |
单方造价 |
800-1200元/㎡ |
1000-1500元/㎡ |
1200-1800元/㎡(比单跨高30%) |
抗震性能 |
8度设防(延性优) |
需加强中柱节点(8度设防) |
P-Δ效应显著,节点应力集中风险高 |
适用场景 |
中小型生产线(电子装配) |
物流分拣、中型机械制造 |
大型飞机制造、大体量制造车间 |
通风采光 |
侧窗即可满足 |
需局部天窗(中间跨采光弱) |
强制天窗及通风系统(中间跨采光差) |
维护成本 |
低(结构简单) |
中(连接节点较多) |
高(需定期维护) |
残值率 |
90%(钢材易回收) |
88% |
85%(构件复杂度影响拆解) |
按层数分类,钢结构厂房可分为单层钢结构厂房,双层钢结构厂房以及多层钢结构厂房
类型 |
结构特点 |
优势 |
典型应用场景 |
单层 |
檐高4-20m,无楼板 |
大跨度(可达100m),吊车承载200t |
重型机械制造、冶金厂房 |
双层 |
层高4.5-6m,钢框架+复合楼板 |
土地利用率提升80%,可分层控温 |
冷链仓储、精密仪器生产 |
多层 |
3-10层,平面刚性楼板体系 |
容积率是单层的3倍,抗震8度设防 |
电商智能仓、垂直农场 |
单坡钢结构厂房、双坡钢结构厂房及多坡钢结构厂房的区别与特点
根据根据屋顶坡度,也可分为:
对比维度 |
单坡厂房 |
双坡厂房 |
屋面形式 |
单一斜面(高→低单向排水) |
双斜面(屋脊居中,双向排水) |
跨度适用性 |
适合12-24m中小跨度(坡长≤24m) |
适合12-40m跨度(坡长可对称分布) |
用钢量 |
比双坡高15%-20%(需加强单侧支撑) |
更经济(双坡结构力学效率更高) |
排水设计 |
仅需单侧天沟,但暴雨时易溢流 |
双侧天沟排水,降低檐口负荷 |
采光通风 |
依赖高侧窗,低侧采光差(需补人工照明) |
屋脊可集成通风气楼,自然采光均匀(照度提升30%) |
加工安装工艺 |
适合工艺要求高低差(如物流装卸区)或受限场地 |
标准化程度高,适配自动化产线布局 |
抗震性能 |
侧向刚度不均,需增设抗风柱 |
屋脊节点需加强(8度设防时用Q355B钢+隅撑) |
施工周期(6000㎡) |
45天 |
40天 |
维护成本 |
高(dance腐蚀集中) |
低(腐蚀分布均衡) |
残值率 |
85% |
90% |
典型案例:
- 单坡:某冷链仓(工艺要求8m/5m高低差)
- 双坡:特斯拉超级工厂(36m跨+光伏屋脊)
设计建议:
- 年降雨量>800mm地区优先选双坡(减少渗漏风险)
- 需设置20t以上吊车时,双坡结构更稳定
钢结构工厂通常如何制作?
新天地钢结构在行业内最新的设计软件帮助下,通过BIM技术,我们对大型钢结构厂房项目进行分批制作,分批发货,模块化拼装技术,这意味着在3D设计、建模阶段,就已经对即将要制造的所有构件进行100%编码,从源头开始监控制造流程。新天地钢结构拥有15日快速交付能力,基于钢结构加工全产业链整合能力,提供双轨解决方案: 针对标准化经济性钢结构建筑,通过通用设计,降低材料损耗,快速交货,月供货能力超过6000吨,单一项目月供货能力超4000吨; 针对高端定制化钢结构工厂,我们使用BIM技术协同工作,使用最新的激光切割机以及全自动焊接机器人,可将精度误差控制≤2mm
核心组件(主框架、围护系统、连接件)工厂预制率达95%,与传统制作工艺相比整体工期压缩40%,助力客户实现快速投产与成本可控的双重目标。
钢结构厂房相比较混凝土厂房,有什么优势与特点?
钢结构厂房在多个维度中对比传统厂房具有优势:
维度 |
钢结构厂房 |
传统混凝土厂房 |
结构强度 |
钢材抗拉强度达400−550MPa,是C30混凝土的100倍 |
抗压性能好,但抗拉强度仅2−5MPa |
抗震性能 |
延展性优异,可抵御8度地震(日本高烈度区占比超70%) |
刚性结构易开裂,抗震烈度通常≤7度 |
跨度能力 |
无柱跨度可达100m(飞机库案例),空间利用率提高8% |
需密集立柱(柱距通常≤8m),空间分割受限 |
施工精度 |
工厂预制误差±2mm,节点超声波探伤检测 |
现场浇筑易出现5-10mm尺寸偏差 |
单方造价 |
1200-1800元/㎡(含基础) |
1500-2200元/㎡(含养护) |
施工周期 (6000㎡) |
1个月 |
6-8个月 |
残值率 |
90%(钢材可回收) |
≤30%(建筑垃圾为主) |
改造成本 |
模块化拆卸,成本降低50% |
需爆破拆除,成本高 |
环保性 |
每吨废钢减排1.6tCO2 ,施工噪音降低50% |
拆除产生1.2t/㎡建筑垃圾 |
防火性能 |
喷涂防火涂料至2.5小时耐火极限 |
自然耐火1.5小时,但高温易爆裂 |
腐蚀性能 |
镀锌层+防腐涂料(寿命20年) |
氯离子侵蚀导致钢筋锈蚀 |
沉降要求 |
需激光定位(误差±2mm) |
对不均匀沉降敏感 |
钢结构厂房拥有哪些使用场景?
针对
钢框架建筑的特殊需求,新天地钢结构设计可涵盖
单坡钢构建筑、多
层钢构建筑及
钢制平台的灵活方案。
空间框架结构可适配新能源车间、电子洁净厂房等场景,
钢屋架集成智能通风与光伏屋面系统,实现能耗降低30%。
钢结构建筑目前在各行各业都用着非常广泛的应用,我们列出一小部分具体使用场景可供参考:
制造业 |
制造生产车间 |
装配车间 |
芯片洁净厂房 |
机器人组装车间 |
3C电子产品生产线 |
家电制造生产线 |
精密仪器加工中心 |
数控机床生产车间 |
注塑成型工厂 |
能源与环保 |
光伏组件生产厂 |
风力发电机组装基地 |
储能电池包装车间 |
垃圾焚烧发电厂 |
污水处理厂 |
氢能储罐制造厂 |
垃圾处理站 |
设备维修车间 |
输变电设备厂房 |
交通、物流仓储 |
智能立体仓库 |
冷链物流中心 |
跨境保税仓 |
快递分拣中心 |
航空货运集散基地 |
自动化无人仓库 |
危化品专用仓储 |
飞机维修机库 |
汽车4S店维修车间 |
农业与食品 |
现代化畜禽养殖场 |
果蔬预冷加工中心 |
中央厨房食品厂 |
酒类发酵车间 |
乳制品无菌灌装厂 |
粮食储备仓(钢板筒仓) |
文体娱乐与商业服务 |
体育场馆(可开闭顶棚) |
影视拍摄基地 |
运动比赛场馆 |
大卖场 |
大型购物中心 |
会展中心 |
特殊用途 |
数据中心模块化机房 |
医院 |
军事装备维修库 |
钢结构工厂的预期使用寿命有多久?什么因素会影响使用寿命?
根据中国钢结构设计规范以50年为荷载统计基准周期,正常设计的钢结构在50年内因荷载破坏的概率极低。常规维护下可使用50-70年,非生产用钢结构厂房可达80年,部分采用长效防腐技术的钢结构厂房可使用接近100年。
通过BIM+定期预测性维护可提升寿命15%-20%,具体使用中,使用年限与设计初始使用的钢材材质,防腐涂层,制造质量息息相关:
类别 |
具体因素 |
影响机制 |
材料与工艺 |
钢材等级(如Q355B)、镀锌层厚度(≥80μm)、焊接质量(超声波探伤合格率) |
高强度钢材+热浸镀锌可使寿命提升30% |
环境条件 |
沿海盐雾(腐蚀速率达内陆3倍)、工业酸性气体(SO₂)、湿度(>80%加速锈蚀) |
未防护时沿海地区寿命可能缩短至25-30年 |
防护措施 |
防腐涂层(环氧富锌+聚氨酯面漆)、防火涂料(厚涂型耐火2.5小时)、阴极保护 |
定期维护可延长寿命至70年以上 |
荷载与使用 |
动态荷载(如吊车频繁作业)、超设计荷载使用 |
疲劳应力可使寿命降低40% |
维护管理 |
每5年防腐检查、10年结构性检修(激光测量变形) |
规范维护下腐蚀深度可控制在0.4mm/10年 |