關(guān)于輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)問題研究

劉冰

摘 要：首先我們對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)選型方法進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并對(duì)工業(yè)建筑的一些基本要求做出總結(jié)。其次我們將重點(diǎn)討論一下輕鋼材料提升其使用性能的設(shè)計(jì)方法，將分別從其適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀各個(gè)方面展開論述?？蓭椭嵘O(shè)計(jì)的質(zhì)量，建筑物使用期間更安全穩(wěn)定，更能體現(xiàn)出成本節(jié)約。

關(guān)鍵詞：輕鋼結(jié)構(gòu)；工業(yè)建筑；設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.047

1 輕鋼結(jié)構(gòu)選型方法及工業(yè)建筑基本要求

輕鋼結(jié)構(gòu)在眼下在工業(yè)建筑中發(fā)展勢(shì)頭相當(dāng)火熱。輕鋼結(jié)構(gòu)的概念目前還是相當(dāng)模糊，并沒有明確的定義。從環(huán)保和木材缺乏的視角出發(fā)，輕鋼結(jié)構(gòu)目前正在歐美日德等國家迅速發(fā)展，我國也正在積極開展輕鋼的建造和發(fā)展工藝。因?yàn)檩p鋼結(jié)構(gòu)存在著經(jīng)濟(jì)適用方便等優(yōu)勢(shì)深受多國歡迎。盡管輕鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑上有著相當(dāng)多的優(yōu)點(diǎn)，但是在工業(yè)水平上也有著很多的要求。在工業(yè)的生產(chǎn)建造要求過程中首先就是對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)防腐要求相當(dāng)高，對(duì)于輕鋼結(jié)構(gòu)的防火級(jí)別要求相當(dāng)嚴(yán)苛。在整個(gè)工業(yè)輕鋼結(jié)構(gòu)的建造過程中我們通過會(huì)找到輕鋼結(jié)構(gòu)中存在的一個(gè)最優(yōu)的柱距，因?yàn)檩p鋼結(jié)構(gòu)建造的鋼量會(huì)隨著柱距的增大和降低。我們找到的這個(gè)最優(yōu)柱距會(huì)隨著跨度的改變以及吊車高度的改變，輕鋼的承載重量的改變而產(chǎn)生相應(yīng)的變化。在另外一方面輕鋼結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境以及空間對(duì)整個(gè)輕鋼結(jié)構(gòu)的作用將會(huì)影響整個(gè)柱距的變化。

2 輕鋼材料提升其使用性能的設(shè)計(jì)方法

在設(shè)計(jì)階段為了要呈現(xiàn)出輕鋼的節(jié)約性能，我們會(huì)在輕鋼滿足承載的要求以后，需要盡可能的提高輕鋼結(jié)構(gòu)的整體觀賞水平，可以進(jìn)最大的可能使得整個(gè)輕鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部更加簡(jiǎn)單這樣可以保證足夠的空間以及舒適的觀賞效果。整個(gè)的建造和設(shè)計(jì)過程我們需要對(duì)沒有個(gè)環(huán)節(jié)都能達(dá)到需求的標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣才能夠使得整個(gè)建筑的建造得以實(shí)現(xiàn)。下面我們會(huì)從輕鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)問題需要注意和滿足的標(biāo)準(zhǔn)方面對(duì)此進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述說明。

2.1 輕鋼在結(jié)構(gòu)上適用性的說明

首先我們對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)的使用價(jià)值進(jìn)行說明，也就是選擇結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的時(shí)候需要滿足適用性。在建筑物使用的時(shí)候結(jié)構(gòu)里面的空間需要滿足生產(chǎn)生活的相關(guān)需求，需要滿足相關(guān)設(shè)備的安置以及相關(guān)人員基本的活動(dòng)要求，只有這樣才能保證設(shè)計(jì)的合理性。我們?cè)诤饬恳粋€(gè)輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，主要需要參考的就是整個(gè)輕鋼結(jié)構(gòu)的適用性。在需要滿足整個(gè)輕鋼結(jié)構(gòu)空間整體性的時(shí)候，我們可以考慮適當(dāng)改變輕鋼結(jié)構(gòu)的框架形式。在另外一個(gè)方面我們還需要充分考慮到輕鋼結(jié)構(gòu)的采光性能。假如在整個(gè)選型過程中我們不能確定整個(gè)結(jié)構(gòu)的形式，可以考慮用電腦設(shè)備進(jìn)行虛擬模擬，從設(shè)計(jì)構(gòu)造的大體上獲得框架結(jié)構(gòu)。我們?cè)谡麄€(gè)建筑額度使用過程之中可以將受壓嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)部位適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行加固處理，同時(shí)采用的建筑材料需要滿足整個(gè)材料需要達(dá)到的相關(guān)強(qiáng)度要求，必要時(shí)也可以在局部增大材料的強(qiáng)度，保證使用階段的穩(wěn)定性。

第二要說的就是聲音的控制。在整個(gè)輕鋼結(jié)構(gòu)的建造過程中，因?yàn)榇嬖谠S多鋼材的搬運(yùn)切割建筑和一些建筑機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，建筑結(jié)構(gòu)本身有限的隔音能力就會(huì)在這種情況之下顯現(xiàn)出來，尤其是在建筑物的頂部，如果沒有很好的對(duì)建筑物進(jìn)行相應(yīng)的隔音措施，那么在室外下雨或者下雪的時(shí)候，整個(gè)屋里的噪音就會(huì)相當(dāng)大，進(jìn)而會(huì)影響整個(gè)建筑的施工進(jìn)程以及后期人民在結(jié)構(gòu)內(nèi)的居住生活。我們?cè)谠O(shè)計(jì)階段可以通過墊子來減少材料的振動(dòng)，即使雨水滴落在屋頂，振動(dòng)得到有效地屏蔽后噪聲將會(huì)有明顯降低和改善。我們通常會(huì)在屋頂結(jié)構(gòu)之間裝備隔音材料，這樣可以做到相應(yīng)的減少噪聲源，同時(shí)還可以增加屋頂?shù)谋Ｅδ堋?/p>

第三要說的是熱環(huán)境。當(dāng)在強(qiáng)烈太陽光的照射下，鋼材料會(huì)進(jìn)行很強(qiáng)的吸熱，這樣會(huì)使得室內(nèi)溫度不斷上升。如果不控制其室內(nèi)溫度的上升情況，那么夏天到來的時(shí)候，整個(gè)屋里由于高溫將會(huì)沒有辦法居住和使用。加大結(jié)構(gòu)室內(nèi)的空氣流通，可以將屋里面的很多熱量吹走，使其內(nèi)部溫度降低。我們會(huì)在輕鋼建筑框架設(shè)計(jì)階段，留下一些通風(fēng)口，這些通風(fēng)口將會(huì)有效的增加屋里氣體的流通，可以有效的控制屋里的溫度。也可以在關(guān)鍵位置預(yù)留一些通風(fēng)口，并選用隔熱建筑材料對(duì)屋頂進(jìn)行修筑，減少使用過程中熱量的堆積。

2.2 安全

由于輕鋼結(jié)構(gòu)不僅僅需要承受其自身的重大質(zhì)量而且還要承載頂部及其他結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。所以對(duì)于安全性要求非常高，設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮建設(shè)區(qū)域可能會(huì)發(fā)生的自然災(zāi)害，以及人為原因造成的風(fēng)險(xiǎn)問題。對(duì)整個(gè)輕鋼結(jié)構(gòu)工程做好充分的安全措施將會(huì)有利于在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)其工作人員能夠安全的逃生。在以往很多輕鋼工業(yè)建筑的施工環(huán)境下，由于安全意識(shí)和生產(chǎn)技術(shù)的制約，施工人員往往會(huì)忽視了整個(gè)生產(chǎn)過程中的安全防范問題，造成了很多悲慘一幕的發(fā)生。所以在整個(gè)輕鋼工程的建造過程當(dāng)中，安全設(shè)計(jì)的問題是輕鋼結(jié)構(gòu)建筑過程中需要最足規(guī)劃和防范的重要環(huán)節(jié)。與此同時(shí)在輕鋼的建造和投入使用的過程中，我們需要對(duì)整個(gè)環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)的防火安全做到最佳。我們需要經(jīng)過深度的考察計(jì)算以及規(guī)劃，對(duì)那些可能存在火災(zāi)隱患的地方逐個(gè)進(jìn)行排查，清理，將火災(zāi)發(fā)生的概率降到零。只有通過如此高級(jí)別的防火要求，才能確保整個(gè)輕鋼結(jié)構(gòu)工程無論在建造過程中還是投入使用之后都能夠讓這里面的工作人員擁有安全的工作以及生活環(huán)境。

2.3 經(jīng)濟(jì)

控制輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑經(jīng)濟(jì)的時(shí)候，最需要考量的是在于建筑方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)。需要考察企業(yè)的要求和生產(chǎn)的特性，確定項(xiàng)目的地址、總圖位置的選擇、單體規(guī)模的控制、建筑耐久年限和耐火等級(jí)、防火分區(qū)的劃分、建筑造型設(shè)計(jì)和建筑材料等方面下足工夫。除了結(jié)構(gòu)上比較得出最優(yōu)的斷面和柱距外，應(yīng)該需要結(jié)合建筑保溫隔熱、美觀等要求選擇強(qiáng)度高的夾心板，適當(dāng)增大檁距減少用鋼量，配合建筑、水、電、通、工藝等各方面專業(yè)的需求來合適地增加吊掛荷載，將會(huì)降低用鋼量。

總之， 輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑在設(shè)計(jì)和施工中有其自身的特點(diǎn) ，它并不像公共建筑那么復(fù)雜， 但也并不簡(jiǎn)單、乏味， 重要的就是用心做好每一個(gè)環(huán)節(jié)，只要用心去做建筑， 即使簡(jiǎn)單的房子也能獲得很好的美感。

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