文/韓梅、李丹 吉林省石油化工設(shè)計(jì)研究院 吉林長春 30021
輕型鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法
文/韓梅、李丹 吉林省石油化工設(shè)計(jì)研究院 吉林長春 30021
在新的時(shí)代背景下,伴隨著輕型鋼的大量使用、輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷完善和成熟,建筑設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念就做到了與時(shí)代的發(fā)展步伐相適應(yīng),從而就可以設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)的工業(yè)建筑?;诖?,本文主要對輕型鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
輕型鋼結(jié)構(gòu);工業(yè)建筑設(shè)計(jì);應(yīng)用特點(diǎn);設(shè)計(jì)方法
近些年來,輕型鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用,但是在不斷發(fā)展的過程中,出現(xiàn)一些問題是在所難免的,所以作為建筑設(shè)計(jì)師,一定要彌補(bǔ)自身專業(yè)存在的不足之處,并且還要將專業(yè)知識與鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)有效的結(jié)合在一起,這樣就能夠不斷的創(chuàng)新,促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
從目前的現(xiàn)狀來看,最早出現(xiàn)的輕型鋼建筑是以單層為主的實(shí)腹式鋼架結(jié)構(gòu),它是一種金屬面板;隨后因?yàn)榇私Y(jié)構(gòu)具有重量輕特點(diǎn),所以被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)建筑中。同時(shí)伴隨著輕型鋼結(jié)構(gòu)的不斷應(yīng)用,其應(yīng)用的范圍在不斷的擴(kuò)大,這樣就促使一部分中小型的倉庫和工廠都應(yīng)用了這種結(jié)構(gòu),并且人們對輕型鋼結(jié)構(gòu)的了解和認(rèn)識程度也在不斷的加深,就可以得出輕型鋼結(jié)構(gòu)是在冷彎薄壁型鋼、高頻焊接型鋼等基本之上應(yīng)用的。
1、施工工期短
在工業(yè)建筑中,輕型鋼結(jié)構(gòu)所有的構(gòu)件都是由工廠在現(xiàn)場進(jìn)行制作、拼接和安裝的,對于規(guī)模比較小的工業(yè)廠房只需要45——60天,倘若采用鋼筋混凝土,就需要8——12個月。
2、自重輕、強(qiáng)度高
與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相比較,輕型鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度比較高、自身重量比較強(qiáng)的特點(diǎn),并且它適應(yīng)于活荷載占總荷載小、跨度空間比較大以及軟土地基建設(shè)改造等結(jié)構(gòu)中,與此同時(shí)它能夠很好的保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源。除此之外,能夠幫助各方投資者獲取比較客觀的效益,從而就使得很多工業(yè)建筑設(shè)計(jì)人員和開發(fā)商選擇輕型鋼結(jié)構(gòu)。
3、抗震性能好
我國是一個地震多發(fā)的國家,由于輕型鋼結(jié)構(gòu)自重比較輕,并且是柔性結(jié)構(gòu),這樣就能夠很大程度的降低地震響應(yīng)和災(zāi)害影響,所以對于地震地區(qū)的建筑,應(yīng)該推廣應(yīng)用這種結(jié)構(gòu),這樣就能夠很大程度的減少地震災(zāi)害和傷亡的人數(shù)。同時(shí)采用輕型鋼結(jié)構(gòu)更加方便拆卸搬遷,倘若業(yè)主對所建造的廠址不滿意,或者環(huán)境發(fā)生了一些想不到的變化,采用這種結(jié)構(gòu)能夠在很短的時(shí)間內(nèi)拆遷,并且損失比較小。
1、輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面設(shè)計(jì)方法
對于工業(yè)建筑,采用輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,一定要注重材料和坡度的選擇,從目前的現(xiàn)狀來看,在我國輕型鋼結(jié)構(gòu)中,經(jīng)常采用的屋面材料主要包括:太空鋼板以及壓型鋼板等,并且金屬壓型復(fù)合保溫板、夾心板以及金屬壓型板等在工業(yè)建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。其中這幾種材料有很大的不同,并且它們的用途也存在很大的差異。對于普通的工業(yè)建筑,建筑屋面坡度越大,就越利于屋面的排水,坡度太大,排水的速度會不斷的提升,這樣就容易發(fā)生濺水情況;反之,坡度太小,排水的速度也會逐漸的變小,但是太過于緩慢就會導(dǎo)致積水情況的出現(xiàn)。因此,在輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,必須對屋面坡度進(jìn)行科學(xué)合理的控制。同時(shí)屋面材料的選擇也是一個非常重要的部分,所以在選擇屋面材料的時(shí)候,作為相關(guān)的工作人員一定要明確工業(yè)建筑對材料的具體需求情況,并且以此為基本前提,選擇質(zhì)量比較好、價(jià)格比較合理的屋面材料。再次,必須要合理的把握和控制金屬壓型鋼板屋面構(gòu)造設(shè)計(jì),由于其構(gòu)造設(shè)計(jì)主要包括板型選擇、屋面開洞方式等,所以通常要采用輕型鋼結(jié)構(gòu),這樣就能夠促使建筑具備很好的采光和通風(fēng)效果。
2、輕型鋼結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)方法
一般情況下,我國在進(jìn)行工業(yè)建筑墻體設(shè)計(jì)的時(shí)候,采用的材料是以輕質(zhì)材料為主,例如:彩涂金屬壓型板夾心板、PC 板等,所以在實(shí)際的應(yīng)用中,作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)建筑的具體要求、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等來選擇合理的墻體材料。同時(shí)在進(jìn)行金屬壓型板墻面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,要將重點(diǎn)放在選擇壓型板長度、鋼板墻面細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,并且在選擇墻體金屬板的時(shí)候,一定要對板塊單位覆蓋的面積、板塊承載力水平進(jìn)行充分的考慮,這樣就能夠在應(yīng)用在過程中,盡量的減少或者不進(jìn)行壓型板長向搭接,從而就大大的節(jié)省了施工的材料。除此之外,在進(jìn)行夾心板墻板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,要對夾心板的節(jié)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的布置,這樣就可以選擇相對比較好的板塊放置方式,并且在設(shè)計(jì)的過程中,要知道重點(diǎn)的把握,要著重對墻體的轉(zhuǎn)角處、窗洞口等進(jìn)行設(shè)計(jì),從而就能夠很大程度的提高輕型鋼結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)的水平。
3、輕型鋼結(jié)構(gòu)加層構(gòu)造設(shè)計(jì)方法
與一般的加層相比較,輕型鋼結(jié)構(gòu)加層設(shè)計(jì)既具有它們的加層使用功能,還具備一些輕型鋼結(jié)構(gòu)自身存在的特點(diǎn)。例如:自重輕、強(qiáng)度高等,所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候,一定要對輕型鋼結(jié)構(gòu)加層的特點(diǎn)進(jìn)行充分的考慮。同時(shí)對于輕型鋼結(jié)構(gòu)而言,主要的加強(qiáng)方式就是在原來建筑主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上直接加高,這樣就能夠促使其在原來建筑結(jié)構(gòu)上進(jìn)行加固和優(yōu)化主體結(jié)構(gòu),要想做到這些,一定要設(shè)計(jì)出一個相對完整、合理的設(shè)計(jì)方案,所以,一定要加強(qiáng)對輕型鋼結(jié)構(gòu)加層構(gòu)造設(shè)計(jì)。除此之外,因?yàn)檩p型鋼結(jié)構(gòu)具有剛度小、重量輕等特點(diǎn),因此,在進(jìn)行加層構(gòu)造設(shè)計(jì)的過程中,必須要對橫向與縱向支撐進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置,從而才能確保輕型鋼結(jié)構(gòu)的剛度性和穩(wěn)定性
現(xiàn)階段在工業(yè)建筑中,輕型鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用,并且能夠很好的指導(dǎo)工業(yè)建筑設(shè)計(jì),所以一定要充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)積極作用,與此同時(shí)還要對輕型鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行詳細(xì)的分析,從而才能確保工業(yè)建筑的順利開展和實(shí)施。
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