轻型钢结构在工业建筑设计中的应用特点和设计方法

2015-01-31韩梅李丹吉林省石油化工设计研究院吉林长春30021

中国房地产业 2015年11期

文/韩梅、李丹吉林省石油化工设计研究院吉林长春 30021

文/韩梅、李丹吉林省石油化工设计研究院吉林长春 30021

在新的时代背景下，伴随着轻型钢的大量使用、轻型钢结构设计不断完善和成熟，建筑设计师的设计理念就做到了与时代的发展步伐相适应，从而就可以设计出结构合理、环保以及经济的工业建筑。基于此，本文主要对轻型钢结构在工业建筑设计中的应用特点和设计方法进行了详细的分析。

轻型钢结构；工业建筑设计；应用特点；设计方法

一、前言

近些年来，轻型钢结构在工业建筑设计中得到了广泛的应用，但是在不断发展的过程中，出现一些问题是在所难免的，所以作为建筑设计师，一定要弥补自身专业存在的不足之处，并且还要将专业知识与钢结构技术有效的结合在一起，这样就能够不断的创新，促进建筑行业的可持续发展。

二、轻型钢结构的概述

从目前的现状来看，最早出现的轻型钢建筑是以单层为主的实腹式钢架结构，它是一种金属面板；随后因为此结构具有重量轻特点，所以被广泛的应用于工业建筑中。同时伴随着轻型钢结构的不断应用，其应用的范围在不断的扩大，这样就促使一部分中小型的仓库和工厂都应用了这种结构，并且人们对轻型钢结构的了解和认识程度也在不断的加深，就可以得出轻型钢结构是在冷弯薄壁型钢、高频焊接型钢等基本之上应用的。

三、轻型钢结构在工业建筑设计中的应用特点分析

1、施工工期短

在工业建筑中，轻型钢结构所有的构件都是由工厂在现场进行制作、拼接和安装的，对于规模比较小的工业厂房只需要45——60天，倘若采用钢筋混凝土，就需要8——12个月。

2、自重轻、强度高

与传统的混凝土结构相比较，轻型钢结构具有强度比较高、自身重量比较强的特点，并且它适应于活荷载占总荷载小、跨度空间比较大以及软土地基建设改造等结构中，与此同时它能够很好的保护环境、节约资源。除此之外，能够帮助各方投资者获取比较客观的效益，从而就使得很多工业建筑设计人员和开发商选择轻型钢结构。

3、抗震性能好

我国是一个地震多发的国家，由于轻型钢结构自重比较轻，并且是柔性结构，这样就能够很大程度的降低地震响应和灾害影响，所以对于地震地区的建筑，应该推广应用这种结构，这样就能够很大程度的减少地震灾害和伤亡的人数。同时采用轻型钢结构更加方便拆卸搬迁，倘若业主对所建造的厂址不满意，或者环境发生了一些想不到的变化，采用这种结构能够在很短的时间内拆迁，并且损失比较小。

四、轻型钢结构在工业建筑设计中的设计方法分析

1、轻型钢结构屋面设计方法

对于工业建筑，采用轻型钢结构屋面进行设计的时候，一定要注重材料和坡度的选择，从目前的现状来看，在我国轻型钢结构中，经常采用的屋面材料主要包括：太空钢板以及压型钢板等，并且金属压型复合保温板、夹心板以及金属压型板等在工业建筑中得到了广泛的应用。其中这几种材料有很大的不同，并且它们的用途也存在很大的差异。对于普通的工业建筑，建筑屋面坡度越大，就越利于屋面的排水，坡度太大，排水的速度会不断的提升，这样就容易发生溅水情况；反之，坡度太小，排水的速度也会逐渐的变小，但是太过于缓慢就会导致积水情况的出现。因此，在轻型钢结构设计过程中，必须对屋面坡度进行科学合理的控制。同时屋面材料的选择也是一个非常重要的部分，所以在选择屋面材料的时候，作为相关的工作人员一定要明确工业建筑对材料的具体需求情况，并且以此为基本前提，选择质量比较好、价格比较合理的屋面材料。再次，必须要合理的把握和控制金属压型钢板屋面构造设计，由于其构造设计主要包括板型选择、屋面开洞方式等，所以通常要采用轻型钢结构，这样就能够促使建筑具备很好的采光和通风效果。

2、轻型钢结构墙体设计方法

一般情况下，我国在进行工业建筑墙体设计的时候，采用的材料是以轻质材料为主，例如：彩涂金属压型板夹心板、PC 板等，所以在实际的应用中，作为设计人员应该根据建筑的具体要求、设计标准等来选择合理的墙体材料。同时在进行金属压型板墙面系统结构设计的过程中，要将重点放在选择压型板长度、钢板墙面细部结构设计中，并且在选择墙体金属板的时候，一定要对板块单位覆盖的面积、板块承载力水平进行充分的考虑，这样就能够在应用在过程中，尽量的减少或者不进行压型板长向搭接，从而就大大的节省了施工的材料。除此之外，在进行夹心板墙板结构设计的过程中，要对夹心板的节点和结构进行合理的布置，这样就可以选择相对比较好的板块放置方式，并且在设计的过程中，要知道重点的把握，要着重对墙体的转角处、窗洞口等进行设计，从而就能够很大程度的提高轻型钢结构墙体设计的水平。

3、轻型钢结构加层构造设计方法

与一般的加层相比较，轻型钢结构加层设计既具有它们的加层使用功能，还具备一些轻型钢结构自身存在的特点。例如：自重轻、强度高等，所以在设计的时候，一定要对轻型钢结构加层的特点进行充分的考虑。同时对于轻型钢结构而言，主要的加强方式就是在原来建筑主体结构的基础之上直接加高，这样就能够促使其在原来建筑结构上进行加固和优化主体结构，要想做到这些，一定要设计出一个相对完整、合理的设计方案，所以，一定要加强对轻型钢结构加层构造设计。除此之外，因为轻型钢结构具有刚度小、重量轻等特点，因此，在进行加层构造设计的过程中，必须要对横向与纵向支撑进行科学合理的设置，从而才能确保轻型钢结构的刚度性和稳定性