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【摘 要】在工业建筑的建设发展过程中，对于其材料的选择应用，除了一些重型厂房需要承担较大的负荷量之外，轻型钢结构因为自身重量轻、强度高、装配简单和施工速度快的优点，在工业建筑得到了广泛的应用。基于此，本文就将对工业建筑设计中轻型钢结构的特点与设计方法进行分析探讨。
【关键词】工业建筑；轻型钢结构；特点；方法
1、工业建筑设计中轻型钢结构的特点及优势
1.1、轻型钢结构在工业建筑中应用的特点
建筑钢结构材料大多数采用的是薄壁型钢、圆钢、角钢等，拼接成多种轻型的承重结构形式，比如轻型的门式钢架、多层建筑钢结构、网壳等。此外，轻型钢结构和其他传统钢结构相比，其用钢量指标相对比较低，而轻型钢结构最大的一个特点就是轻，它主要是由轻型的建筑材料和轻型的钢构件组成的，它的出现可以满足人们对工业生产以及日常生活建筑空间的不同需求。
1.2、轻型钢结构在工业建筑中的应用优势
1.2.1、建筑空间实体轻巧
轻型钢结构的截面比较小，而且自重很轻，其承重结构截面可根据实际的受力状况进行相应的设计，它要比普通的钢结构所使用的工字钢截面受力更加合理。因为轻型钢结构自重只有普通钢结构建筑的一半左右，这样就可以大大节约建筑的成本。此外，轻型钢结构体系所采用的空间体系分析方法优化了结构设计，已经形成了自身独特的设计理论，它能够满足工业生产对大型无柱空间的需求，与此同时，轻型钢结构的支撑结构截面很小，不会占用室内的建筑面积和净高要求，这也为工业建筑室内留出了生产、储藏的空间。
1.2.2、轻型钢结构主体稳定
轻型钢结构建筑的建筑材料重量轻，而且材质分布很均匀，材料本身就具有非常好的抗震功能。轻型钢结构主要的承重构件是钢结构的，所采用的钢材塑性、韧性都非常好，而且钢结构自身还可以承受很大的动力荷载，轻型钢结构的杆件基本上都是在工厂经过精密的计算之后加工出来的，这也在一定程度上保证了钢材的质量。在一些地震比较频繁的地区，轻型钢结构体系始终是厂房建设的首选钢结构结构型式，同时还被用做地震后的救灾安置房结构型式。用于地震救灾安置房主要是因为轻型钢结构体积轻、施工周期短、工艺简单、可靠性高，且因为地震区在震后还会出现很多的余震，这些余震虽然震感不是特别强烈，但是对于一个刚刚经过大地震地区的建筑物来讲则是致命的，所以运用轻型钢结构材料作为安置房的结构型式，可以很好保护人们免受第二次的伤害。
1.2.3、施工建筑方式简单方便
轻型钢结构建筑是采用最为先进的自动化制造设备批量生产出来的，建筑结构构件的大体可以进行现场组装，在现场安装的时候不会受到气候等外界因素的影响，施工的速度非常快，一般比较普通的轻型钢结构厂房在三个月之内就能够完全安装完毕。
2、工业建筑设计中轻型钢结构的设计方法
2.1、工业建筑中轻型钢结构的外墙体系
在工业建筑设计过程中，非承重墙是轻型钢结构内外墙主要形式，组合墙是工业建筑外墙体系普遍采用的方式，砌块墙高度一般小于1～1.3m，而彩色压型钢板高度要不小于1.3m。镀锌或者是镀铝锌钢板压制成压型钢板，其主要可以分为大、小波以及横、竖版，在实际工作中，可以通过压制波形来提高工业建筑钢板的刚度和自身稳定性。特别注意的是，对于工业建筑外墙的施工，其工序要点为：对工业建筑主钢构施工完后，将墙檩横向安装在柱子上，并同时根据实际柱子跨度的不同，会影响其檩条截面大小以及间距，在将实际的墙檩固定好之后，挂上压型钢板，如建筑物有保温要求可将超细玻璃丝绵放入墙板和墙檩之间。若要提高工业建筑的美观度，把墙体骨骼系统包起来，可以在墙檩内侧挂上一层内衬钢板。
2.2、工业建筑中的轻型钢结构的屋面设计
2.2.1、坡度的选择
工业建筑屋面的坡度较大，这种形式有利于工业建筑屋面的排水，排水的流速会受坡度的影响，坡度越大流速越快，会造成溅水现象。反之，减小工业建筑屋面坡度，会是排水速度变慢，水流速度过慢会造成工业建筑屋内积水，使压型板的腐蚀度加快，无法长期使用。相关的建设单位还要根据实际的经济要求选择工业建筑屋面坡度，并以施工要求为参考依据，如屋面坡度较小时，可以适当减小材料的用量，一次节约成本，而施工的难度会随着屋面坡度的变大而增加，影响施工的质量。
2.2.2、金属压型钢板屋面构造设计
在实际工作中，很多轻型钢在采光以及通风等方面的具体需求，可以在工业建筑屋面上开一定的孔洞或是做一些通风和防水设计来实现。所以，注重工业建筑屋面的开洞、通风以及防水处理是金属压型钢板屋面设计的重点。在工业建筑屋面的开洞设计中，相关人员可以在衡量上插入一根圆形钢管，这是对于那些孔直径或边长较小的孔洞，如果在此时出现泛水的现象，还可以在孔洞处涂上硅酮胶进行防水。而对于那些孔直径较大的孔洞，相关人员可以将底座以及泛水裙板设计成一体进行处理，以此有效防止工业建筑屋面受到积水的影响。
3、钢结构在工业建筑中存在的问题
目前，人们对工业钢结构在建筑方面的相关认识还不够全面。传统混凝土结构一直影响着人们的建筑观念，直到现在也还没有彻底转变。工业钢结构体系还不够完善，其具有一定的复杂性以及综合性，涉及到多种配套体系，比如屋面、墙体、防腐、隔热和保温等多个方面的配套材料。而国内的工业钢结构与发达国家相比，其技术水平与设计理念相对落后，专业人才的培养、新产品的研发、设备的制作与安装水平、钢材质量等多个方面都没有得到很明显的提升。从事工业钢结构的设计、制作、安装以及监理等领域的相关工作人员依旧没有完善的掌握好新知识，没有彻底转变新理念，沒有充分挖掘新材料，对新的施工方法也缺乏足够的掌握力度。
4、工业建筑设计中轻型钢结构的设计理念更新
4.1、一体化。目前，我国设计界通常的做法是确立建筑方案后，再去考虑结构、施工和造价等问题。通常把钢结构作为技术手段去实现新、奇、特的建筑造型，而非发挥钢结构本身优异的性能。钢结构建筑有其自身的特点，结构体系、构件和节点在很大程度上制约并决定着建筑的造型和空间。而结构体系和施工技术是否高效合理，又关系着建造成本、维护成本和拆除成本等工业建筑全寿命的成本问题。故而，工业建筑设计中的钢结构建筑造型以及结构设计要保证从其整体出发，以此有效实现工业建筑设计的一体化。工业建筑造型富有很强的力学原理，一些工业建筑造型的本身就决定着其实际抗风性能以及抗震性能的优劣。在以往国内外历次的大地震都表明，特别不规则的工业建筑都受到严重破坏。所以，在工业建筑的初步设计阶段，就应通过科学、理性的一体化设计，将那些先天不足的工业建筑造型剔除，以免后续被动地在工业建筑结构上创新去弥补这些先天不足，进而造成工业建筑建设的资金以及资源的巨大浪费。
4.2、优化。现阶段，我国设计单位的建筑师以及结构工程师对钢筋混凝土结构较为熟悉，相对来说，对建筑钢结构设计有些陌生，尤其是在工业建筑钢结构结构体系选择、节点构造处理和构件优化问题上。工业建筑结构体系选择的优劣是影响整体工业建筑结构性能以及结构造价的关键所在。工业建筑钢结构的节点在整个工业建筑的结构中也是非常重要，群殴节点的用钢量也在结构用钢量中占很大比例。工业建筑的节点构造处理得好，会改善整体工业建筑的结构性能，也能有效降低工业建筑结构的造价。对于工业建筑建设过程中的构件优化这个问题，相关的设计单位对这个工作做的不够，相应的设计师对这个问题未引起足够重视。应当在实际的工作中采用激励的机制调动设计师的积极性。
总而言之，随着轻型钢结构的需求量加大，以及轻型钢结构设计的日益成熟，设计师的设计理念也要跟进时代潮流，不断更新。而相关人员也要严格遵守相关规定和设计标准，以此保证建筑的质量安全。
参考文献：
[1]宋祥.轻型钢结构工业建筑设计研究[D].山东建筑大学，2012.
[2]贾彪.工业建筑中轻型钢结构的设计浅析[J].中国建筑金属结构，2013，20：1+9.
[3]刘坚.基于结构极限承载力的轻型钢框架结构的计算理论及应用研究[D].重庆大学，2003.
[4]黄带好.工业厂房设计中轻型钢结构的应用[J].硅谷，2008，10：88.
[5]刘艳.单层轻型钢结构厂房的抗震性能研究[D].西安建筑科技大学，2008.
【关键词】工业建筑；轻型钢结构；特点；方法
1、工业建筑设计中轻型钢结构的特点及优势
1.1、轻型钢结构在工业建筑中应用的特点
建筑钢结构材料大多数采用的是薄壁型钢、圆钢、角钢等，拼接成多种轻型的承重结构形式，比如轻型的门式钢架、多层建筑钢结构、网壳等。此外，轻型钢结构和其他传统钢结构相比，其用钢量指标相对比较低，而轻型钢结构最大的一个特点就是轻，它主要是由轻型的建筑材料和轻型的钢构件组成的，它的出现可以满足人们对工业生产以及日常生活建筑空间的不同需求。
1.2、轻型钢结构在工业建筑中的应用优势
1.2.1、建筑空间实体轻巧
轻型钢结构的截面比较小，而且自重很轻，其承重结构截面可根据实际的受力状况进行相应的设计，它要比普通的钢结构所使用的工字钢截面受力更加合理。因为轻型钢结构自重只有普通钢结构建筑的一半左右，这样就可以大大节约建筑的成本。此外，轻型钢结构体系所采用的空间体系分析方法优化了结构设计，已经形成了自身独特的设计理论，它能够满足工业生产对大型无柱空间的需求，与此同时，轻型钢结构的支撑结构截面很小，不会占用室内的建筑面积和净高要求，这也为工业建筑室内留出了生产、储藏的空间。
1.2.2、轻型钢结构主体稳定
轻型钢结构建筑的建筑材料重量轻，而且材质分布很均匀，材料本身就具有非常好的抗震功能。轻型钢结构主要的承重构件是钢结构的，所采用的钢材塑性、韧性都非常好，而且钢结构自身还可以承受很大的动力荷载，轻型钢结构的杆件基本上都是在工厂经过精密的计算之后加工出来的，这也在一定程度上保证了钢材的质量。在一些地震比较频繁的地区，轻型钢结构体系始终是厂房建设的首选钢结构结构型式，同时还被用做地震后的救灾安置房结构型式。用于地震救灾安置房主要是因为轻型钢结构体积轻、施工周期短、工艺简单、可靠性高，且因为地震区在震后还会出现很多的余震，这些余震虽然震感不是特别强烈，但是对于一个刚刚经过大地震地区的建筑物来讲则是致命的，所以运用轻型钢结构材料作为安置房的结构型式，可以很好保护人们免受第二次的伤害。
1.2.3、施工建筑方式简单方便
轻型钢结构建筑是采用最为先进的自动化制造设备批量生产出来的，建筑结构构件的大体可以进行现场组装，在现场安装的时候不会受到气候等外界因素的影响，施工的速度非常快，一般比较普通的轻型钢结构厂房在三个月之内就能够完全安装完毕。
2、工业建筑设计中轻型钢结构的设计方法
2.1、工业建筑中轻型钢结构的外墙体系
在工业建筑设计过程中，非承重墙是轻型钢结构内外墙主要形式，组合墙是工业建筑外墙体系普遍采用的方式，砌块墙高度一般小于1～1.3m，而彩色压型钢板高度要不小于1.3m。镀锌或者是镀铝锌钢板压制成压型钢板，其主要可以分为大、小波以及横、竖版，在实际工作中，可以通过压制波形来提高工业建筑钢板的刚度和自身稳定性。特别注意的是，对于工业建筑外墙的施工，其工序要点为：对工业建筑主钢构施工完后，将墙檩横向安装在柱子上，并同时根据实际柱子跨度的不同，会影响其檩条截面大小以及间距，在将实际的墙檩固定好之后，挂上压型钢板，如建筑物有保温要求可将超细玻璃丝绵放入墙板和墙檩之间。若要提高工业建筑的美观度，把墙体骨骼系统包起来，可以在墙檩内侧挂上一层内衬钢板。
2.2、工业建筑中的轻型钢结构的屋面设计
2.2.1、坡度的选择
工业建筑屋面的坡度较大，这种形式有利于工业建筑屋面的排水，排水的流速会受坡度的影响，坡度越大流速越快，会造成溅水现象。反之，减小工业建筑屋面坡度，会是排水速度变慢，水流速度过慢会造成工业建筑屋内积水，使压型板的腐蚀度加快，无法长期使用。相关的建设单位还要根据实际的经济要求选择工业建筑屋面坡度，并以施工要求为参考依据，如屋面坡度较小时，可以适当减小材料的用量，一次节约成本，而施工的难度会随着屋面坡度的变大而增加，影响施工的质量。
2.2.2、金属压型钢板屋面构造设计
在实际工作中，很多轻型钢在采光以及通风等方面的具体需求，可以在工业建筑屋面上开一定的孔洞或是做一些通风和防水设计来实现。所以，注重工业建筑屋面的开洞、通风以及防水处理是金属压型钢板屋面设计的重点。在工业建筑屋面的开洞设计中，相关人员可以在衡量上插入一根圆形钢管，这是对于那些孔直径或边长较小的孔洞，如果在此时出现泛水的现象，还可以在孔洞处涂上硅酮胶进行防水。而对于那些孔直径较大的孔洞，相关人员可以将底座以及泛水裙板设计成一体进行处理，以此有效防止工业建筑屋面受到积水的影响。
3、钢结构在工业建筑中存在的问题
目前，人们对工业钢结构在建筑方面的相关认识还不够全面。传统混凝土结构一直影响着人们的建筑观念，直到现在也还没有彻底转变。工业钢结构体系还不够完善，其具有一定的复杂性以及综合性，涉及到多种配套体系，比如屋面、墙体、防腐、隔热和保温等多个方面的配套材料。而国内的工业钢结构与发达国家相比，其技术水平与设计理念相对落后，专业人才的培养、新产品的研发、设备的制作与安装水平、钢材质量等多个方面都没有得到很明显的提升。从事工业钢结构的设计、制作、安装以及监理等领域的相关工作人员依旧没有完善的掌握好新知识，没有彻底转变新理念，沒有充分挖掘新材料，对新的施工方法也缺乏足够的掌握力度。
4、工业建筑设计中轻型钢结构的设计理念更新
4.1、一体化。目前，我国设计界通常的做法是确立建筑方案后，再去考虑结构、施工和造价等问题。通常把钢结构作为技术手段去实现新、奇、特的建筑造型，而非发挥钢结构本身优异的性能。钢结构建筑有其自身的特点，结构体系、构件和节点在很大程度上制约并决定着建筑的造型和空间。而结构体系和施工技术是否高效合理，又关系着建造成本、维护成本和拆除成本等工业建筑全寿命的成本问题。故而，工业建筑设计中的钢结构建筑造型以及结构设计要保证从其整体出发，以此有效实现工业建筑设计的一体化。工业建筑造型富有很强的力学原理，一些工业建筑造型的本身就决定着其实际抗风性能以及抗震性能的优劣。在以往国内外历次的大地震都表明，特别不规则的工业建筑都受到严重破坏。所以，在工业建筑的初步设计阶段，就应通过科学、理性的一体化设计，将那些先天不足的工业建筑造型剔除，以免后续被动地在工业建筑结构上创新去弥补这些先天不足，进而造成工业建筑建设的资金以及资源的巨大浪费。
4.2、优化。现阶段，我国设计单位的建筑师以及结构工程师对钢筋混凝土结构较为熟悉，相对来说，对建筑钢结构设计有些陌生，尤其是在工业建筑钢结构结构体系选择、节点构造处理和构件优化问题上。工业建筑结构体系选择的优劣是影响整体工业建筑结构性能以及结构造价的关键所在。工业建筑钢结构的节点在整个工业建筑的结构中也是非常重要，群殴节点的用钢量也在结构用钢量中占很大比例。工业建筑的节点构造处理得好，会改善整体工业建筑的结构性能，也能有效降低工业建筑结构的造价。对于工业建筑建设过程中的构件优化这个问题，相关的设计单位对这个工作做的不够，相应的设计师对这个问题未引起足够重视。应当在实际的工作中采用激励的机制调动设计师的积极性。
总而言之，随着轻型钢结构的需求量加大，以及轻型钢结构设计的日益成熟，设计师的设计理念也要跟进时代潮流，不断更新。而相关人员也要严格遵守相关规定和设计标准，以此保证建筑的质量安全。
参考文献：
[1]宋祥.轻型钢结构工业建筑设计研究[D].山东建筑大学，2012.
[2]贾彪.工业建筑中轻型钢结构的设计浅析[J].中国建筑金属结构，2013，20：1+9.
[3]刘坚.基于结构极限承载力的轻型钢框架结构的计算理论及应用研究[D].重庆大学，2003.
[4]黄带好.工业厂房设计中轻型钢结构的应用[J].硅谷，2008，10：88.
[5]刘艳.单层轻型钢结构厂房的抗震性能研究[D].西安建筑科技大学，2008.