工業(yè)建筑設計中輕型鋼結(jié)構(gòu)的特點與設計方法

馬守芳

摘 要：我國工業(yè)生產(chǎn)變革帶動了我國工業(yè)建筑設計行業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)建筑設計中以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主的建筑格局已經(jīng)無法適應現(xiàn)今社會經(jīng)濟發(fā)展理念，提高工業(yè)建筑設計的環(huán)保性與可循環(huán)性是當前工業(yè)建筑設計的重要任務。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)是工業(yè)建筑設計的重點，目前部分工業(yè)建筑中已開始應用輕型鋼結(jié)構(gòu)，為了對輕型鋼結(jié)構(gòu)有一個深刻認知，文章對工業(yè)建筑設計中輕型鋼結(jié)構(gòu)特點與設計方法進行了研究分析。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑設計；輕型鋼結(jié)構(gòu)；特點；設計方法

輕型鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設計領(lǐng)域應用中的優(yōu)勢性十分明顯，其具有抗震性、抗風性、耐久性以及環(huán)保性等多重優(yōu)勢，符合我國節(jié)能環(huán)保理念，將其應用到工業(yè)建筑設計中可以為企業(yè)節(jié)省施工材料，提升施工進度，對建筑企業(yè)的健康發(fā)展具有一定的推動作用。

1 輕型鋼結(jié)構(gòu)的特點概述

輕型鋼結(jié)構(gòu)主要應用在不需要承受大載荷的建筑中，目前輕型鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)在工業(yè)建筑設計得到了應用，這是由于其本身諸多的優(yōu)勢性決定的，例如抗風性、抗震性、保溫性、耐久性、健康性、隔音性以及環(huán)保性等等。輕型鋼結(jié)構(gòu)在應用中特點較為突出，其特點主要表現(xiàn)在三方面：

首先，輕型鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕的特點。自重輕是支撐輕型鋼結(jié)構(gòu)得以廣泛應用的重要因素。輕型鋼結(jié)構(gòu)之所以自重輕是因為該結(jié)構(gòu)在制作中采用的是輕型焊接的H型鋼，其具有較高的截面利用系數(shù)，在一定程度上可以節(jié)省鋼材。其次，輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化程度高。輕型鋼結(jié)構(gòu)整體構(gòu)造比較簡單，并且在制作中所使用的材料也較為單一，因此與其他結(jié)構(gòu)相比更容易實現(xiàn)自動化與標準化生產(chǎn)。不論是從生產(chǎn)角度來說還是從安裝使用的角度來說，利用輕型鋼結(jié)構(gòu)所建造的建筑一般都具有較高的工業(yè)化程度，符合工業(yè)建筑要求。再者，輕型鋼結(jié)構(gòu)在建筑現(xiàn)場施工速度快，所使用的工期較短，所以在工業(yè)建筑中應用該結(jié)構(gòu)可以有效降低施工成本以及生產(chǎn)成本，并且輕型鋼結(jié)構(gòu)本身質(zhì)地較強，對技術(shù)要求標準也不是很高，因此在工業(yè)建筑中應用較為便捷經(jīng)濟。

2 工業(yè)建筑設計中輕型鋼結(jié)構(gòu)的設計方法研究

2.1 工業(yè)建筑設計中輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面設計方法

在輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面設計中，首先是建筑材料與坡度選擇，現(xiàn)今我國工業(yè)建筑輕型鋼結(jié)構(gòu)中的屋面材料主要有太空鋼板以及壓型鋼板等，目前我國工業(yè)建筑中應用較為廣泛的是金屬壓型復合保溫板、夾心板以及金屬壓型板，這三種材料各有其不同之處，它們之間的用途也存在一定的差異性。就一般工業(yè)建筑而言，建筑屋面坡度越大，那么對屋面排水則越有利，然而若坡度過大也存在一定的弊端，坡度過大會提升排水速度，易產(chǎn)生濺水現(xiàn)象。相應的若坡度過小，排水速度也會相應變小，水流速度過于緩慢易造成積水狀況，因此在輕型鋼結(jié)構(gòu)設計中一定要合理控制屋面坡度。另外，輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面材料也是影響工業(yè)建筑整體質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在屋面材料選擇中相關(guān)工作人員應明確工業(yè)建筑對材料的實際需求，以此為基礎(chǔ)選擇價格適中且質(zhì)量較好的屋面材料，為后期工業(yè)建筑奠定基礎(chǔ)。其次，對金屬壓型鋼板屋面構(gòu)造設計進行合理把控，金屬壓型鋼板屋面構(gòu)造設計中主要包含板型選擇、屋面開洞方式、采光帶設置以及壓型金屬板選擇等等，一般情況下大多采用輕型鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)建筑，為使建筑具備良好的采光與通風效果，會在屋面上部位置合理設置通風孔與采光帶。

2.2 工業(yè)建筑設計中輕型鋼結(jié)構(gòu)墻體設計方法

工業(yè)建筑中的墻體位置一般可分為兩種，分別是外墻和內(nèi)墻，根據(jù)其不同的受力特點可以將工業(yè)建筑墻體分為自承重式輕型墻體以及非承重式輕型墻體，通常情況下我國工業(yè)建筑墻體設計中所運用的墻體材料大多數(shù)以輕質(zhì)材料為主，例如彩涂金屬壓型板夾心板、彩涂金屬壓型板以及PC板等等，在應用中設計人員應根據(jù)建筑要求、設計標準及不同板型材料的優(yōu)缺點進行合理選擇墻體材料。金屬壓型板墻面系統(tǒng)構(gòu)造設計的重點在于壓型板具體的長度選擇以及鋼板墻面系統(tǒng)細部構(gòu)造設計，在墻體金屬板選擇過程中應全面考慮板塊單位面積的覆蓋率以及板塊承載力水平，在使用中應盡可能的減少或者不出現(xiàn)壓型板長向搭接，這樣在很大程度上可以節(jié)約施工材料。另外在夾心板墻板構(gòu)造設計中需要對夾心板的節(jié)點做法以及及結(jié)構(gòu)布置進行綜合考慮，從而科學選擇板塊的放置方式，在設計中要懂得把握重點，需要對墻體的轉(zhuǎn)角處、窗洞口以及踢腳處進行重點設計，以此來提高輕型鋼結(jié)構(gòu)墻體設計整體水平。

2.3 工業(yè)建筑設計中輕型鋼結(jié)構(gòu)加層構(gòu)造設計方法

輕型鋼結(jié)構(gòu)加層設計與建筑中的普通加層存在一定的區(qū)別，其不僅具有普通加層的功能，同時還兼具了輕型鋼結(jié)構(gòu)本身的特點，在輕型鋼結(jié)構(gòu)加層構(gòu)造設計過程中要考慮輕型鋼結(jié)構(gòu)加層的個性特點。輕型鋼結(jié)構(gòu)加強的主要方式是在原有建筑主體結(jié)構(gòu)上進行直接性加高，在原有建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上得到加固以及優(yōu)化主體結(jié)構(gòu)的目的。當然要實現(xiàn)此目的需要一個經(jīng)濟完整并且合理的設計方案，所以做好輕型鋼結(jié)構(gòu)加層構(gòu)造設計十分重要。由于輕型鋼結(jié)構(gòu)的剛度比較小、重量輕，因此在加層構(gòu)造設計中應科學設置足夠的橫向與縱向支撐，以此來保證輕型鋼結(jié)構(gòu)原有的剛度與穩(wěn)定性。與此同時，在加層構(gòu)造設計中還要充分考慮輕型鋼結(jié)構(gòu)加層構(gòu)造的地震效應，使板塊剛度均勻分布在結(jié)構(gòu)之中。

3 結(jié)語

輕型鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)今已經(jīng)在多種類型的工業(yè)建筑中得到了廣泛應用，例如辦公區(qū)、生產(chǎn)廠房以及辦公區(qū)等等，其在工業(yè)建筑設計中具有指導性作用，在工業(yè)建筑中對輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面、墻體以及加層構(gòu)造等方面進行合理設計，把握輕型鋼結(jié)構(gòu)自身特點，可以全面提升工業(yè)建筑設計質(zhì)量，對后期工業(yè)建筑施工的順利開展具有指導意義。

參考文獻

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