工业建筑设计中轻型钢结构的特点与设计方法

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　　摘 要：我国工业生产变革带动了我国工业建筑设计行业的发展，传统建筑设计中以钢筋混凝土结构为主的建筑格局已经无法适应现今社会经济发展理念，提高工业建筑设计的环保性与可循环性是当前工业建筑设计的重要任务。工业建筑结构是工业建筑设计的重点，目前部分工业建筑中已开始应用轻型钢结构，为了对轻型钢结构有一个深刻认知，文章对工业建筑设计中轻型钢结构特点与设计方法进行了研究分析。
　　关键词：工业建筑设计；轻型钢结构；特点；设计方法
　　轻型钢结构在工业建筑设计领域应用中的优势性十分明显，其具有抗震性、抗风性、耐久性以及环保性等多重优势，符合我国节能环保理念，将其应用到工业建筑设计中可以为企业节省施工材料，提升施工进度，对建筑企业的健康发展具有一定的推动作用。
　　1 轻型钢结构的特点概述
　　轻型钢结构主要应用在不需要承受大载荷的建筑中，目前轻型钢结构已经在工业建筑设计得到了应用，这是由于其本身诸多的优势性决定的，例如抗风性、抗震性、保温性、耐久性、健康性、隔音性以及环保性等等。轻型钢结构在应用中特点较为突出，其特点主要表现在三方面：
　　首先，轻型钢结构具有自重轻的特点。自重轻是支撑轻型钢结构得以广泛应用的重要因素。轻型钢结构之所以自重轻是因为该结构在制作中采用的是轻型焊接的H型钢，其具有较高的截面利用系数，在一定程度上可以节省钢材。其次，轻型钢结构工业化程度高。轻型钢结构整体构造比较简单，并且在制作中所使用的材料也较为单一，因此与其他结构相比更容易实现自动化与标准化生产。不论是从生产角度来说还是从安装使用的角度来说，利用轻型钢结构所建造的建筑一般都具有较高的工业化程度，符合工业建筑要求。再者，轻型钢结构在建筑现场施工速度快，所使用的工期较短，所以在工业建筑中应用该结构可以有效降低施工成本以及生产成本，并且轻型钢结构本身质地较强，对技术要求标准也不是很高，因此在工业建筑中应用较为便捷经济。
　　2 工业建筑设计中轻型钢结构的设计方法研究
　　2.1 工业建筑设计中轻型钢结构屋面设计方法
　　在轻型钢结构屋面设计中，首先是建筑材料与坡度选择，现今我国工业建筑轻型钢结构中的屋面材料主要有太空钢板以及压型钢板等，目前我国工业建筑中应用较为广泛的是金属压型复合保温板、夹心板以及金属压型板，这三种材料各有其不同之处，它们之间的用途也存在一定的差异性。就一般工业建筑而言，建筑屋面坡度越大，那么对屋面排水则越有利，然而若坡度过大也存在一定的弊端，坡度过大会提升排水速度，易产生溅水现象。相应的若坡度过小，排水速度也会相应变小，水流速度过于缓慢易造成积水状况，因此在轻型钢结构设计中一定要合理控制屋面坡度。另外，轻型钢结构屋面材料也是影响工业建筑整体质量的关键因素，在屋面材料选择中相关工作人员应明确工业建筑对材料的实际需求，以此为基础选择价格适中且质量较好的屋面材料，为后期工业建筑奠定基础。其次，对金属压型钢板屋面构造设计进行合理把控，金属压型钢板屋面构造设计中主要包含板型选择、屋面开洞方式、采光带设置以及压型金属板选择等等，一般情况下大多采用轻型钢结构的工业建筑，为使建筑具备良好的采光与通风效果，会在屋面上部位置合理设置通风孔与采光带。
　　2.2 工业建筑设计中轻型钢结构墙体设计方法
　　工业建筑中的墙体位置一般可分为两种，分别是外墙和内墙，根据其不同的受力特点可以将工业建筑墙体分为自承重式轻型墙体以及非承重式轻型墙体，通常情况下我国工业建筑墙体设计中所运用的墙体材料大多数以轻质材料为主，例如彩涂金属压型板夹心板、彩涂金属压型板以及PC板等等，在应用中设计人员应根据建筑要求、设计标准及不同板型材料的优缺点进行合理选择墙体材料。金属压型板墙面系统构造设计的重点在于压型板具体的长度选择以及钢板墙面系统细部构造设计，在墙体金属板选择过程中应全面考虑板块单位面积的覆盖率以及板块承载力水平，在使用中应尽可能的减少或者不出现压型板长向搭接，这样在很大程度上可以节约施工材料。另外在夹心板墙板构造设计中需要对夹心板的节点做法以及及结构布置进行综合考虑，从而科学选择板块的放置方式，在设计中要懂得把握重点，需要对墙体的转角处、窗洞口以及踢脚处进行重点设计，以此来提高轻型钢结构墙体设计整体水平。
　　2.3 工业建筑设计中轻型钢结构加层构造设计方法
　　轻型钢结构加层设计与建筑中的普通加层存在一定的区别，其不仅具有普通加层的功能，同时还兼具了轻型钢结构本身的特点，在轻型钢结构加层构造设计过程中要考虑轻型钢结构加层的个性特点。轻型钢结构加强的主要方式是在原有建筑主体结构上进行直接性加高，在原有建筑结构的基础上得到加固以及优化主体结构的目的。当然要实现此目的需要一个经济完整并且合理的设计方案，所以做好轻型钢结构加层构造设计十分重要。由于轻型钢结构的刚度比较小、重量轻，因此在加层构造设计中应科学设置足够的横向与纵向支撑，以此来保证轻型钢结构原有的刚度与稳定性。与此同时，在加层构造设计中还要充分考虑轻型钢结构加层构造的地震效应，使板块刚度均匀分布在结构之中。
　　3 结语
　　轻型钢结构现今已经在多种类型的工业建筑中得到了广泛应用，例如办公区、生产厂房以及办公区等等，其在工业建筑设计中具有指导性作用，在工业建筑中对轻型钢结构屋面、墙体以及加层构造等方面进行合理设计，把握轻型钢结构自身特点，可以全面提升工业建筑设计质量，对后期工业建筑施工的顺利开展具有指导意义。
　　参考文献
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