輕型鋼結構在工業建筑設計中的應用特點和設計方法

文/韓梅、李丹 吉林省石油化工設計研究院 吉林長春 30021

輕型鋼結構在工業建筑設計中的應用特點和設計方法

文/韓梅、李丹 吉林省石油化工設計研究院 吉林長春 30021

在新的時代背景下，伴隨著輕型鋼的大量使用、輕型鋼結構設計不斷完善和成熟，建筑設計師的設計理念就做到了與時代的發展步伐相適應，從而就可以設計出結構合理、環保以及經濟的工業建筑。基于此，本文主要對輕型鋼結構在工業建筑設計中的應用特點和設計方法進行了詳細的分析。

輕型鋼結構；工業建筑設計；應用特點；設計方法

一、前言

近些年來，輕型鋼結構在工業建筑設計中得到了廣泛的應用，但是在不斷發展的過程中，出現一些問題是在所難免的，所以作為建筑設計師，一定要彌補自身專業存在的不足之處，并且還要將專業知識與鋼結構技術有效的結合在一起，這樣就能夠不斷的創新，促進建筑行業的可持續發展。

二、輕型鋼結構的概述

從目前的現狀來看，最早出現的輕型鋼建筑是以單層為主的實腹式鋼架結構，它是一種金屬面板；隨后因為此結構具有重量輕特點，所以被廣泛的應用于工業建筑中。同時伴隨著輕型鋼結構的不斷應用，其應用的范圍在不斷的擴大，這樣就促使一部分中小型的倉庫和工廠都應用了這種結構，并且人們對輕型鋼結構的了解和認識程度也在不斷的加深，就可以得出輕型鋼結構是在冷彎薄壁型鋼、高頻焊接型鋼等基本之上應用的。

三、輕型鋼結構在工業建筑設計中的應用特點分析

1、施工工期短

在工業建筑中，輕型鋼結構所有的構件都是由工廠在現場進行制作、拼接和安裝的，對于規模比較小的工業廠房只需要45——60天，倘若采用鋼筋混凝土，就需要8——12個月。

2、自重輕、強度高

與傳統的混凝土結構相比較，輕型鋼結構具有強度比較高、自身重量比較強的特點，并且它適應于活荷載占總荷載小、跨度空間比較大以及軟土地基建設改造等結構中，與此同時它能夠很好的保護環境、節約資源。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建筑設計人員和開發商選擇輕型鋼結構。

3、抗震性能好

我國是一個地震多發的國家，由于輕型鋼結構自重比較輕，并且是柔性結構，這樣就能夠很大程度的降低地震響應和災害影響，所以對于地震地區的建筑，應該推廣應用這種結構，這樣就能夠很大程度的減少地震災害和傷亡的人數。同時采用輕型鋼結構更加方便拆卸搬遷，倘若業主對所建造的廠址不滿意，或者環境發生了一些想不到的變化，采用這種結構能夠在很短的時間內拆遷，并且損失比較小。

四、輕型鋼結構在工業建筑設計中的設計方法分析

1、輕型鋼結構屋面設計方法

對于工業建筑，采用輕型鋼結構屋面進行設計的時候，一定要注重材料和坡度的選擇，從目前的現狀來看，在我國輕型鋼結構中，經常采用的屋面材料主要包括：太空鋼板以及壓型鋼板等，并且金屬壓型復合保溫板、夾心板以及金屬壓型板等在工業建筑中得到了廣泛的應用。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致積水情況的出現。因此，在輕型鋼結構設計過程中，必須對屋面坡度進行科學合理的控制。同時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候，作為相關的工作人員一定要明確工業建筑對材料的具體需求情況，并且以此為基本前提，選擇質量比較好、價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造設計，由于其構造設計主要包括板型選擇、屋面開洞方式等，所以通常要采用輕型鋼結構，這樣就能夠促使建筑具備很好的采光和通風效果。

2、輕型鋼結構墻體設計方法

一般情況下，我國在進行工業建筑墻體設計的時候，采用的材料是以輕質材料為主，例如：彩涂金屬壓型板夾心板、PC 板等，所以在實際的應用中，作為設計人員應該根據建筑的具體要求、設計標準等來選擇合理的墻體材料。同時在進行金屬壓型板墻面系統結構設計的過程中，要將重點放在選擇壓型板長度、鋼板墻面細部結構設計中，并且在選擇墻體金屬板的時候，一定要對板塊單位覆蓋的面積、板塊承載力水平進行充分的考慮，這樣就能夠在應用在過程中，盡量的減少或者不進行壓型板長向搭接，從而就大大的節省了施工的材料。除此之外，在進行夾心板墻板結構設計的過程中，要對夾心板的節點和結構進行合理的布置，這樣就可以選擇相對比較好的板塊放置方式，并且在設計的過程中，要知道重點的把握，要著重對墻體的轉角處、窗洞口等進行設計，從而就能夠很大程度的提高輕型鋼結構墻體設計的水平。

3、輕型鋼結構加層構造設計方法

與一般的加層相比較，輕型鋼結構加層設計既具有它們的加層使用功能，還具備一些輕型鋼結構自身存在的特點。例如：自重輕、強度高等，所以在設計的時候，一定要對輕型鋼結構加層的特點進行充分的考慮。同時對于輕型鋼結構而言，主要的加強方式就是在原來建筑主體結構的基礎之上直接加高，這樣就能夠促使其在原來建筑結構上進行加固和優化主體結構，要想做到這些，一定要設計出一個相對完整、合理的設計方案，所以，一定要加強對輕型鋼結構加層構造設計。除此之外，因為輕型鋼結構具有剛度小、重量輕等特點，因此，在進行加層構造設計的過程中，必須要對橫向與縱向支撐進行科學合理的設置，從而才能確保輕型鋼結構的剛度性和穩定性

五、結束語

現階段在工業建筑中，輕型鋼結構已經得到了非常廣泛的應用，并且能夠很好的指導工業建筑設計，所以一定要充分發揮鋼結構積極作用，與此同時還要對輕型鋼結構結構的應用特點和設計方法進行詳細的分析，從而才能確保工業建筑的順利開展和實施。

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