輕鋼結構工業建筑設計問題研究

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摘要：首先我們對輕鋼結構選型方法進行簡單介紹，并對工業建筑的一些基本要求做出總結。其次我們將重點討論一下輕鋼材料提升其使用性能的設計方法，將分別從其適用、安全、經濟、美觀各個方面展開論述。可幫助提升設計的質量，建筑物使用期間更安全穩定，更能體現出成本節約。

關鍵詞：輕鋼結構；工業建筑；設計

1輕鋼結構選型方法及工業建筑基本要求

輕鋼結構在眼下在工業建筑中發展勢頭相當火熱。輕鋼結構的概念目前還是相當模糊，并沒有明確的定義。從環保和木材缺乏的視角出發，輕鋼結構目前正在歐美日德等國家迅速發展，我國也正在積極開展輕鋼的建造和發展工藝。因為輕鋼結構存在著經濟適用方便等優勢深受多國歡迎。盡管輕鋼結構在工業建筑上有著相當多的優點，但是在工業水平上也有著很多的要求。在工業的生產建造要求過程中首先就是對輕鋼結構防腐要求相當高，對于輕鋼結構的防火級別要求相當嚴苛。在整個工業輕鋼結構的建造過程中我們通過會找到輕鋼結構中存在的一個最優的柱距，因為輕鋼結構建造的鋼量會隨著柱距的增大和降低。我們找到的這個最優柱距會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生相應的變化。在另外一方面輕鋼結構所處的環境以及空間對整個輕鋼結構的作用將會影響整個柱距的變化。

2輕鋼材料提升其使用性能的設計方法

在設計階段為了要呈現出輕鋼的節約性能，我們會在輕鋼滿足承載的要求以后，需要盡可能的提高輕鋼結構的整體觀賞水平，可以進最大的可能使得整個輕鋼結構的內部更加簡單這樣可以保證足夠的空間以及舒適的觀賞效果。整個的建造和設計過程我們需要對沒有個環節都能達到需求的標準，只有這樣才能夠使得整個建筑的建造得以實現。下面我們會從輕鋼結構相關問題需要注意和滿足的標準方面對此進行簡單的闡述說明。

2.1輕鋼在結構上適用性的說明

首先我們對輕鋼結構的使用價值進行說明，也就是選擇結構節點的時候需要滿足適用性。在建筑物使用的時候結構里面的空間需要滿足生產生活的相關需求，需要滿足相關設備的安置以及相關人員基本的活動要求，只有這樣才能保證設計的合理性。我們在衡量一個輕鋼結構的設計是否達到標準，主要需要參考的就是整個輕鋼結構的適用性。在需要滿足整個輕鋼結構空間整體性的時候，我們可以考慮適當改變輕鋼結構的框架形式。在另外一個方面我們還需要充分考慮到輕鋼結構的采光性能。假如在整個選型過程中我們不能確定整個結構的形式，可以考慮用電腦設備進行虛擬模擬，從設計構造的大體上獲得框架結構。我們在整個建筑額度使用過程之中可以將受壓嚴重的結構部位適當的進行加固處理，同時采用的建筑材料需要滿足整個材料需要達到的相關強度要求，必要時也可以在局部增大材料的強度，保證使用階段的穩定性。第二要說的就是聲音的控制。在整個輕鋼結構的建造過程中，因為存在許多鋼材的搬運切割建筑和一些建筑機器的運轉，建筑結構本身有限的隔音能力就會在這種情況之下顯現出來，尤其是在建筑物的頂部，如果沒有很好的對建筑物進行相應的隔音措施，那么在室外下雨或者下雪的時候，整個屋里的噪音就會相當大，進而會影響整個建筑的施工進程以及后期人民在結構內的居住生活。我們在設計階段可以通過墊子來減少材料的振動，即使雨水滴落在屋頂，振動得到有效地屏蔽后噪聲將會有明顯降低和改善。我們通常會在屋頂結構之間裝備隔音材料，這樣可以做到相應的減少噪聲源，同時還可以增加屋頂的保暖功能。第三要說的是熱環境。當在強烈太陽光的照射下，鋼材料會進行很強的吸熱，這樣會使得室內溫度不斷上升。如果不控制其室內溫度的上升情況，那么夏天到來的時候，整個屋里由于高溫將會沒有辦法居住和使用。加大結構室內的空氣流通，可以將屋里面的很多熱量吹走，使其內部溫度降低。我們會在輕鋼建筑框架設計階段，留下一些通風口，這些通風口將會有效的增加屋里氣體的流通，可以有效的控制屋里的溫度。也可以在關鍵位置預留一些通風口，并選用隔熱建筑材料對屋頂進行修筑，減少使用過程中熱量的堆積。

2.2安全

由于輕鋼結構不僅僅需要承受其自身的重大質量而且還要承載頂部及其他結構的質量。所以對于安全性要求非常高，設計時還要考慮建設區域可能會發生的自然災害，以及人為原因造成的風險問題。對整個輕鋼結構工程做好充分的安全措施將會有利于在發生危險時其工作人員能夠安全的逃生。在以往很多輕鋼工業建筑的施工環境下，由于安全意識和生產技術的制約，施工人員往往會忽視了整個生產過程中的安全防范問題，造成了很多悲慘一幕的發生。所以在整個輕鋼工程的建造過程當中，安全設計的問題是輕鋼結構建筑過程中需要最足規劃和防范的重要環節。與此同時在輕鋼的建造和投入使用的過程中，我們需要對整個環境和現場的防火安全做到最佳。我們需要經過深度的考察計算以及規劃，對那些可能存在火災隱患的地方逐個進行排查，清理，將火災發生的概率降到零。只有通過如此高級別的防火要求，才能確保整個輕鋼結構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境。

2.3經濟

控制輕鋼結構工業建筑經濟的時候，最需要考量的是在于建筑方案的優化設計。需要考察企業的要求和生產的特性，確定項目的地址、總圖位置的選擇、單體規模的控制、建筑耐久年限和耐火等級、防火分區的劃分、建筑造型設計和建筑材料等方面下足工夫。除了結構上比較得出最優的斷面和柱距外，應該需要結合建筑保溫隔熱、美觀等要求選擇強度高的夾心板，適當增大檁距減少用鋼量，配合建筑、水、電、通、工藝等各方面專業的需求來合適地增加吊掛荷載,將會降低用鋼量。總之,輕鋼結構工業建筑在設計和施工中有其自身的特點,它并不像公共建筑那么復雜,但也并不簡單、乏味,重要的就是用心做好每一個環節，只要用心去做建筑,即使簡單的房子也能獲得很好的美感。

作者:劉冰 單位:中海油山東化學工程有限責任公司

參考文獻：

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