輕鋼結構建筑在營房建設中的應用探討

摘 要：經濟及技術的發展，使得我國輕鋼結構在建筑設計中廣泛應用，建設理論已經步入成熟階段，一些施工技術已經能夠達到世界頂尖水平。國際相關研究人員針對工程具體項目采取針對性建設措施，但是質量方面無法達到預期標準。筆者在武警單位多次負責營房加建、返修等工程。本次實踐將對輕鋼構為主的營房建設進行探討。

關鍵詞：輕鋼結構 建筑 營房建設 幕墻玻璃 國防

輕鋼結構以美觀、施工速度快等特點符合造價低等要求，發達國家在建筑設計過程中應用輕鋼結構較為廣泛。現代輕鋼房屋建筑設計起源于二十世紀，在二戰期間應用較多，施工速度較快，能夠滿足營地需求。美國在此期間開發出一種小型且造價低廉的可拆卸輕鋼房屋，并為戰爭做出卓越貢獻。經過多年發展輕鋼結構在建筑上得以廣泛應用。在工業建筑中，我國營地建設采取磚混結構為骨架的結構，這種形式在軍備中已經無法與時代匹配，所以需要新型結構將此替代，輕鋼結構為性能良好的營地建設結構，設計我國新型軍營較為合適。

1輕鋼結構在營房建設的重要性

我國現代化發展中，國防是其中的重要組成部分，武警基礎建設設施需要擺在首要位置，基礎設施建設重點為營房。據實際情況分析，我國武警房屋建設一直處于落后情況。部分設備在空氣中暴露。使設備老化速度提升，設備維修便消耗較大成本，所以在營房建設中，改變傳統的磚體結構較為重要，這種結構施工時間較長，成本較高，并與國防精神相背離。應用輕鋼結構是時代發展的必然趨勢，發達國家在此方面已經領先我國，輕鋼結構材料、設計、施工技術相對成熟，能取代傳統磚體結構建筑，在我國營房建設中具有實際意義。

2我國輕鋼結構建筑發展現狀

我國經濟高速發展，建筑事業發展進入頂峰階段，輕鋼結構在建筑中得以廣泛應用，廠房一般應用低層結構，具有完善操作條件。

2.1建筑輕鋼結構材料充足

輕鋼結構材料主體為H型鋼、鋼管等，是一種鋼結構拼接材料。鋼材價格在國際市場影響下價格出現浮動，但是依舊保持在能夠接受的范圍。我國鋼結構材料一般為圍護鋼板、分烤漆板、非分烤漆板等，在市場中供應量較大。建筑所需的高強螺栓、自轉釘保溫材料在市場同樣足量。

2.2輕鋼結構技術成熟

我國具有較多的鋼結構設計專家，人力資源豐富，設計隊伍處于不斷擴大過程，能夠滿足建筑市場需求。鋼結構設計軟件較多，在現代化建筑中應用廣泛，比如CAD及3D等。鋼結構施工技術相對成熟，我國已經頒布相關法令，鋼結構建筑企業發展規模不斷擴大，培養出多數技術人員，使鋼結構施工符合現代化建筑需求。

3輕鋼結構營房建設方式

3.1低層型輕鋼結構

低層輕鋼建筑結構一般在兩層以下，以實腹門、門式鋼架形式為主，也可利用結構式。這些架構需要依靠墻梁等支撐，保障空間承受能力。門架式結構為我國目前應用率最高的輕鋼結構，國內低層金屬建筑處于壟斷地位。門式鋼架能夠布置柱底、單跨、多跨、屋面單坡、有夾層等繁瑣的結構。一般設計舉架為4.5-9m，根據實際需求可做出適當調整，多跨最大程度為100m以上，單體建設平面尺寸在不計溫度情況下能夠達到300m，寬度能夠達到150m，應用溫度分區理論可不受溫度限制，并能滿足靈活設置需求，空間較大。低層輕鋼建筑結構中包括主結構、次結構、支撐體系及圍護體系，構建三維承力空間，又名系統建筑。上述建設方案在工業廠房、娛樂場所等建設中應用廣泛，并能夠建設各種臨時建筑。

3.2多層輕鋼結構

多層輕鋼結構建筑為發展空間大的建筑，指10層以下的住宅，高度在24m可建設工業廠房，在20m以下可建設荷載小于8kPa工業廠房。多層輕鋼建筑處于研究過程，但是在部分建筑中已經能夠應用。多層輕鋼建筑利用三維框架體系，需強化鋼架結構支撐作用，鋼架重量不足，自振周期較長，地震反應不強烈。框架體系一般剛度不足，需設置一定支撐，并結合電梯井，利用抗剪桁架結構、框架抗剪網架墻規則變化，體、框架抗剪鋼板剪力墻作為水平支撐。這種結構要求對稱平面設置，防止結構出現扭曲或者防止應用內收及外挑結構，防止在建筑中設置抗震縫及沉降縫，結構柱網控制在6-9m。高度在6m以下，采取剛接或者半剛接梁柱設計，梁柱為等截面形式。多層輕鋼建筑結構應用焊接及熱軋等方式，H型鋼為主要應用結構。

3.3支撐體系

門式輕鋼結構支撐體系需要多種結構組合，保障支撐力，一般采用對角支撐、隅撐、特殊支撐方式。對角支撐建設屋面、側墻、端墻支撐結構，能抵擋風力，利用兩側螺紋抗拉圓鋼等作為保護。隅撐結構受到平面剛度影響，利用角鋼連接主鋼架，防止翼緣平面出現不穩問題。特殊支撐則是屋頂及墻面不允許對角時選擇的方式，在管撐及門式支撐下能夠提供可靠的穩定性。一般多層輕鋼建筑營房可采取剛度較弱材料，能夠良好抵御地震，防止層間錯位，可在墻體中布置鋼槽或者鋼結構垂直支撐，進行拉桿設計。

3.4維護體系

輕鋼結構營房需采取輕質材料，墻梁可選擇冷彎薄壁鋼槽、卷邊鋼槽、Z型鋼等。若柱網間距較大，可采取熱軋或者焊接的鋼結構骨架，在跨中設置拉條。墻體可以分為兩種，第一種為非自重輕型墻體，若壓型彩鋼夾與輕型保溫隔離墻，壓型彩鋼夾芯板，玻纖增強水泥外墻板、玻璃幕墻等。第二種為自承重輕型墻體，應用多種輕質材料，比如空心磚、加氣混凝土及預應力混凝土板等，在特殊情況下玻璃幕墻也可作為自承重墻體。

結束語

輕鋼結構作為發達國家武警營房建設的主要結構形式，具有較多優勢，符合武警部隊發展需求。我國各個領域已經能夠應用輕鋼結構建設，部隊作為我國重要的國防力量，需應用輕鋼結構建設營房，使營房建設進入新的時代，在建設過程中應當根據我國實際情況做出分析，選擇優秀的技術人員及設計人員進行設計，防止在設計過程中出現紕漏，并且可以參考國外營房建設，選擇新型材料融合應用，最終保障建設質量，滿足國防發展需求。

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作者簡介：殷文玉（1990—），男 ，漢族，甘肅張掖，本科，武警青海省總隊機動第二支隊。