輕型鋼結構工業(yè)建筑論文

1、輕型鋼結構工業(yè)建筑論文 1輕型鋼結構在工業(yè)建筑中的應用優(yōu)勢 輕型鋼結構主要應用在不需要承受大載荷的建筑中，目前輕型鋼結構已經在工業(yè)建筑設計得到了應用，這是由其本身諸多的優(yōu)勢性決定的，例如抗風性、抗震性、保溫性、耐久性、健康性、隔音性以及環(huán)保性等等。輕型鋼結構在應用中特點較為突出，其特點主要表現(xiàn)在三方面：首先，輕型鋼結構具有自重輕的特點。自重輕是支撐輕型鋼結構得以廣泛應用的重要因素。輕型鋼結構之所以自重輕是因為該結構在制作中采用的是輕型焊接的h型鋼，其具有較高的截面利用系數(shù)，在一定程度上可以節(jié)省鋼材。其次，輕型鋼結構工業(yè)化程度高。輕型鋼結構整體構造比較簡單，并且在制作中所使用的材料也較為單一，因

2、此與其他結構相比更容易實現(xiàn)自動化與標準化生產。不論是從生產角度來說還是從安裝使用的角度來說，利用輕型鋼結構所建造的建筑一般都具有較高的工業(yè)化程度，符合工業(yè)建筑要求。最后，輕型鋼結構在建筑現(xiàn)場施工速度快，所使用的工期較短，所以在工業(yè)建筑中應用該結構可以有效降低施工成本以及生產成本，并且輕型鋼結構本身質地較強，對技術要求標準也不是很高，因此在工業(yè)建筑中應用較為便捷經濟。 2工業(yè)建筑輕型鋼結構設計的要點分析 2.1適用性 輕鋼結構工業(yè)建筑的適用性是指在室內物理環(huán)境上滿足職業(yè)規(guī)范和生產人員的勞動安全的要求，在空間上要滿足生產工藝的需求。在實際的工程設計中，室內物理環(huán)境設計往往被人們忽略，它的質量沒有得

3、到充分的保證。相反空間設計得到了設計人員的重視?？臻g設計一般體現(xiàn)在聲環(huán)境、熱環(huán)境、光環(huán)境等幾個方面。 2.1.1聲環(huán)境 工業(yè)建筑中取消鋼結構建筑室內噪聲的來源主要為三類：振動噪聲、雨水撞擊聲及空氣噪聲。由于噪音的來源不同，采取的阻斷方式也就不同。對于振動噪聲，一般采取的辦法是采取阻斷振源。主要是兩種方法：（1）設備自身采取一定的措施，減少震動。（2）在主體鋼結構與振源間設隔振溝，可以大幅度提高隔震效果。對于雨水撞擊聲，一般采用采用具一定的有隔斷聲音性能的材料來達到減少雨水噪音的目的。為了減少空氣帶來的噪聲，輕鋼結構建筑一般采用的是50mm厚的巖棉夾芯板。采用巖棉夾芯板可隔聲降噪，使廠房外的噪音

4、達到30分貝以內。 2.1.2熱環(huán)境 熱環(huán)境是指由太陽輻射、氣溫、周圍物體表面溫度、相對濕度與氣流速度等物理因素組成的作用于人、影響人的冷熱感和健康的環(huán)境。輕鋼結構工業(yè)建筑主要是通過采用通風和保溫隔熱來調節(jié)室內的熱量。在靠屋脊的位置安裝通風器可以起到通風效果，采用特殊的隔熱材料可以滿足要保溫隔熱的要求。 2.1.3光環(huán)境 輕鋼結構工業(yè)建筑對于室內的采光要求較高，一方面可以節(jié)約室內照明，一方面可以保證生產的安全。采光材料的選擇應與采光要求和其他圍護構件的耐久年限相適應，常用的采光材料為玻璃纖維聚酯（frp）采光板和聚碳酸酯（pc）采光板。 2.2安全性 輕鋼結構工業(yè)建筑安全一般指的是防腐、防火、

5、抗風、抗震、防爆及防雷等，文章主要結合結構專業(yè)的經驗，對輕鋼結構工業(yè)建筑防火設計進行簡要的分析。安全設計是輕型鋼結構工業(yè)建筑設計中較為重要的設計內容。工業(yè)建筑的火災危險性等級是根據(jù)產品的性質特點、原料在整體中所占面積比例和生產工藝及其原料來確定的。而工業(yè)建筑的耐火等級還需要結合實際工程的規(guī)模來確定。通常，戊類廠（庫）、多（單）層廠房在設計中采用輕鋼結構時是可以不做防火保護的，這可節(jié)約工程造價。對于那些需要做防火處理的結構構件，可以在其表面刷薄涂型防火涂料，以達到防火隔熱目的。另外，在建筑中所采用的防火涂料的各項性能指標都需要滿足鋼結構防火涂料應用技術規(guī)范cecs24：90中的相關要求。其施工技

6、術也需要嚴格按照相關規(guī)范實施，并且所有鋼構構件的耐火極限都需要滿足建筑設計防火規(guī)范gb50016-2006的要求。在設計中，可以根據(jù)輕鋼結構工業(yè)建筑的規(guī)模大小，來確定防火等級，采用相關的防火措施。規(guī)模較大的輕型鋼結構廠房一般為綜合性廠房，需按照相關規(guī)范分成多個防火分區(qū)，采取有效的防火隔斷措施。 2.3經濟性 采用合理的建筑方案的是控制輕鋼結構工業(yè)建筑造價的最有效手段。這需要設計師不斷的優(yōu)化方案，使其滿足輕型鋼結構的生產特點和企業(yè)的要求。優(yōu)化方案設計就包括項目的選址、規(guī)劃總圖位置、劃分防火分區(qū)、選擇建筑材料、確定建筑耐火等級和耐久年限、控制單體規(guī)模和設計建筑造型等方面。除了需要滿足結構上多方案的

7、比較、得出最優(yōu)的柱距和斷面之外，還需要結合建筑美觀、保溫隔熱等要求選擇強度較高的夾心板。為了降低用鋼量，結構設計人員需配合建筑、電、水、工藝、暖通等專業(yè)的要求適當增加吊掛荷載（盡可能均布）。在結構設計中減少異型構件引起的造價增加，盡可能的采用定型的產品。盡可能的使用建筑模數(shù)，以壓型鋼板等構件的模數(shù)尺寸基準設計的結構，材料損耗最少。總之，在滿足規(guī)范要求的前提下，需要滿足建筑功能的和業(yè)主的相關要求，在此基礎上，盡可能采用最經濟、可行的方案來構造材料。 2.4美觀與立面 輕鋼結構工業(yè)建筑的特點是形體簡潔、規(guī)格統(tǒng)一、體量較大、構建的類型較少，因此輕鋼結構應該根據(jù)其自身的特點，盡可能的采用較少的構架。它

8、對避雷針、點支玻璃雨棚、企業(yè)名稱等可起到畫龍點睛的作用；對外墻板，如弧形彩鋼板、大型氟碳涂層水平安裝夾芯平板、高（低）波壓型彩鋼板、小型彩鋼豎直安裝平板等材質的變化、光影效果和線條對比也會形成韻律感。 3工業(yè)建筑設計中輕型鋼結構的設計方法 3.1工業(yè)建筑設計中輕型鋼結構屋面設計方法 在輕型鋼結構屋面設計中，首先是建筑材料與坡度選擇，現(xiàn)今我國工業(yè)建筑輕型鋼結構中的屋面材料主要有太空鋼板以及壓型鋼板等，目前我國工業(yè)建筑中應用較為廣泛的是金屬壓型復合保溫板、夾心板以及金屬壓型板，這三種材料各有其不同之處，它們之間的用途也存在一定的差異性。就一般工業(yè)建筑而言，建筑屋面坡度越大，那么對屋面排水則越有利，

9、然而若坡度過大也存在一定的弊端，坡度過大會提升排水速度，易產生濺水現(xiàn)象。相應的若坡度過小，排水速度也會相應變小，水流速度過于緩慢易造成積水狀況，因此在輕型鋼結構設計中一定要合理控制屋面坡度。另外，輕型鋼結構屋面材料也是影響工業(yè)建筑整體質量的關鍵因素，在屋面材料選擇中相關工作人員應明確工業(yè)建筑對材料的實際需求，以此為基礎選擇價格適中且質量較好的屋面材料，為后期工業(yè)建筑奠定基礎。本還應該對金屬壓型鋼板屋面構造設計進行合理把控，金屬壓型鋼板屋面構造設計中主要包含板型選擇、屋面開洞方式、采光帶設置以及壓型金屬板選擇等等，一般情況下大多采用輕型鋼結構的工業(yè)建筑，為使建筑具備良好的采光與通風效果，會在屋面

10、上部位置合理設置通風孔與采光帶。 3.2工業(yè)建筑設計中輕型鋼結構墻體設計方法 工業(yè)建筑中的墻體位置一般可分為兩種，分別是外墻和內墻，根據(jù)其不同的受力特點可以將工業(yè)建筑墻體分為自承重式輕型墻體以及非承重式輕型墻體，通常情況下我國工業(yè)建筑墻體設計中所運用的墻體材料大多數(shù)以輕質材料為主，例如彩涂金屬壓型板夾心板、彩涂金屬壓型板以及pc板等等，在應用中設計人員應根據(jù)建筑要求、設計標準及不同板型材料的優(yōu)缺點進行合理選擇墻體材料。金屬壓型板墻面系統(tǒng)構造設計的重點在于壓型板具體的長度選擇以及鋼板墻面系統(tǒng)細部構造設計，在墻體金屬板選擇過程中應全面考慮板塊單位面積的覆蓋率以及板塊承載力水平，在使用中應盡可能的減

11、少或者不出現(xiàn)壓型板長向搭接，這樣在很大程度上可以節(jié)約施工材料。另外在夾心板墻板構造設計中需要對夾心板的節(jié)點做法以及及結構布置進行綜合考慮，從而科學選擇板塊的放置方式，在設計中要懂得把握重點，需要對墻體的轉角處、窗洞口以及踢腳處進行重點設計，以此來提高輕型鋼結構墻體設計整體水平。 3.3工業(yè)建筑設計中輕型鋼結構加層構造設計方法 輕型鋼結構加層設計與建筑中的普通加層存在一定的區(qū)別，其不僅具有普通加層的功能，同時還兼具了輕型鋼結構本身的特點，在輕型鋼結構加層構造設計過程中要考慮輕型鋼結構加層的個性特點。輕型鋼結構加強的主要方式是在原有建筑主體結構上進行直接性加高，在原有建筑結構的基礎上得到加固以及優(yōu)

12、化主體結構的目的。當然要實現(xiàn)此目的需要一個經濟完整并且合理的設計方案，所以做好輕型鋼結構加層構造設計十分重要。由于輕型鋼結構的剛度比較小、重量輕，因此在加層構造設計中應科學設置足夠的橫向與縱向支撐，以此來保證輕型鋼結構原有的剛度與穩(wěn)定性。與此同時，在加層構造設計中還要充分考慮輕型鋼結構加層構造的地震效應，使板塊剛度均勻分布在結構之中。 4輕型鋼結構維護結構的細部構造措施 現(xiàn)以某沿路廠房車間為例，介紹輕型鋼結構維護結構的細部構造措施。此車間東臨次干道，在建筑方案創(chuàng)作中，立面設計成為建筑外觀的主要因素。在主體構思中主要借助于外圍護體系的設計而體現(xiàn)。車間立面主要是通過四角柱的t字造型、壓型鋼板表面的

13、凹凸變化、梯形窗、以及色彩的變化(選擇了象牙白、瓷蘭色、將軍紅等較為醒h的顏色應用于墻而)等形成建筑外觀的韻律，彰顯出工業(yè)建筑的卓越品質，并產生較好的效果。 4.1墻體外圍護構造 墻體外圍護表面凹凸變化明顯，這在外圍護構造上就提出了與常見廠房不同的構造措施。瓷蘭色壓型鋼板墻體突出象牙白墻體200mm，該處的解決辦法是通過在墻內檁條邊緣增加附加構件與壓型鋼板形成特別的連接構造形式，同時做好凹凸部位壓型鋼板折件的收邊處理。 4.2墻面轉角處構造 立面墻面轉角處采用專門的包角折件進行包邊處理，力求達到比例協(xié)調、防止?jié)B漏、經濟性等設計要求。設計師根據(jù)立面高度、壓型鋼板板型為包角折件設計了合適的收邊形式

14、及尺寸，避免收邊過大或過小。而且還預留出多的延展寬度，確保折件收邊在遭遇環(huán)境的冷、熱變化時不遭受破壞。 4.2.1窗上、下口 本工程窗口凹凸部分的設計采用兩個截面相同的檁條并列焊接在一起，再配合彩鋼板板折件包邊，從而達到較好的凹凸效果。其他部位的窗上口與墻體的連接處設計了獨特的彩鋼板折件，并用防水自攻螺絲釘與墻板固定，在窗框處采用密封膠密封，防水效果良好。窗下口與墻體的連接和窗戶上口的連接相似，在有些部位也需根據(jù)立面效果設計彩鋼板折件。 4.2.2窗側口 窗口與側墻體的連接和窗戶上下口的連接相似，此處不重復表達。 4.2.3檐口構造 檐口的主要作用是匯聚并排出屋面雨水，檐口的構造措施應滿足相關要求。本工程采用了女兒墻內置鋼天溝的做法，此處處理的重點是鋼天溝與屋面板及女兒墻內墻板的連接構造。鋼天溝與內墻板之間采用鉚釘連接，連接處需加設通常的密封條，為了防止雨水溢出，預制天溝側板與內墻板搭接要較長一些；在屋面板與鋼天溝的連接處應設置與屋面板型號相適應的堵頭封填，需將屋面板伸入天溝內不得小于100mm，并在屋面板上面安裝滴水擋板