轻型钢在工业建筑结构设计中应用探讨

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

石映天

唐山市规划建筑设计研究院有限公司 河北省唐山市063000

摘要

建筑行业的发展也需要依赖于科技的进步,主要体现在建筑材料的应用上,我国的建筑类型大体上可以划分工业、民用建筑两大类。在工业建筑方面,近年来轻型钢被广泛的应用,此建筑材料自身重量轻,使用寿命长,可以适用于承压比较轻的建筑中,此材料最大的优势在于属于环保型材料,符合当前绿色建筑的标准和要求,因而在工业建筑理领域的应用具有较高的价值。本文对轻型钢结构建筑的概念和优势进行阐述,重点探讨了在工业建筑结构在厂房结构设计中的应用。


关键词

轻型钢;工业建筑;建筑结构;厂房结构;应用

正文

1 前言

根据建筑工程的用途差异,可以将其划分为工业建筑以及民用建筑,在工业建筑,主要是为工业生产和制造等提供安全场所,涉及到厂房建设、仓库建设等等。由于工业建筑自身的特点,可以选择承压比较轻的材质,目前使用比较多的材料为轻钢型钢结构,其优势在于:强度比较高、自身质量比较低、投入成本比较低、施工简单等。轻型钢结构的外观美观性高、自身质量低,并且属于环保型建筑材料,成本低于一般的钢材,因而被广泛的应用到了工业建筑领域中。轻钢型材料在工业建筑结构设计中进行应,对于推进工业建筑的稳定发展具有重要的价值。轻型钢结构设计中,需要结合具体的实际建筑所在地情况,对周边的自然环境进行充分的考虑后,保证工业建筑的安全性和经济性,使其发挥出应用的效应。

2 轻型钢结构建筑的概述

2.1 轻型钢结构建筑的含义

轻型钢结构被较多的应用于建筑工业厂房中,主要是采用小断面型钢、薄壁型。随着建筑材料的创新发展,工业建筑中的轻型钢结构应用的体系为门式钢架结构,此类的钢架结构的侧刚强度更好、水平荷载高、抗震能力强。轻型钢自身具备较多应用的优势,由于此材料的构造属于单一性的,所有可以进行大规模的批量生产,以此形成规模化,可以有效的减少建筑材料的生产成本,增强了建筑材料生产的效率。轻型钢自身的材质比较轻盈、外形的可塑性性比较高,因而在工业建筑中应用可以得到比较高的经济效益,同时此建筑材料存在比较高的环保性,符合当前对建筑领域环保的要求,因而轻型钢材料在工业建筑中非常受欢迎。

2.2 轻型钢结构在工业建筑应用的优势

轻型钢结构应用的优势在于:第一,施工便捷。在工业建筑中使用轻钢材料,不需要进行施工现场的钢筋绑扎作业,也不需要进行模板的制作,在进行楼板的浇筑上可以不用临时支撑,在此情况下,减少了建筑施工的程序,降低了施工的难度,可以快速的完成施工现场的拼装速度;第二,工业化程度高。轻钢型结构单一简单,应用的材料比较常见,因而此特点也使得轻型钢可以实现标准化的生产,可以更加快速的应用于工业建筑中;第三,成本低。轻型钢结构自身材质轻盈,使用的材料为轻型焊接的H型钢,此类钢材的截面具有比较高的利用系数,因而有效的减少了钢材的成本。同时轻钢型结构的应用,减少了混凝土材料的使用量,提高对资金的使用效率。同时轻型钢结构的施工简单,不需要投入过多担人力资源支持,因而也减少了对劳动力成本的支出;第四,环保性高。轻型钢材料具有比较高绿色环保性,降低了对砂、石等原材来的使用量,应用的材料属于可以回收或者是可以进行降解的,减少了工业建筑废弃物的出现,对周边的环境具有比较好的保护效应。对于出现的固定废弃物可以进行有效的回收和利用,将废物进行循环利用,在减少材料浪费的同时也达到了环保的效果,实现了绿色建筑的建设目标,符合当前社会对绿色建筑的要求。

3 轻型钢在厂房建筑结构设计的应用

在厂房结构的设计中,经常会应用到轻型钢材料,可以获得比较好的效果,主要应用于以下几个方面:

3.1 外墙体系中的应用

在外墙体系中,轻型工属于非承重墙,一般应用于厂房建筑中,会使用组合墙的模式。在实施厂房的外墙施工中,厂房的主钢构需要进行搭建,完成后,需要以柱子跨度的差异,在柱子的位置以横向的方向安装墙檩,在此步骤需要对檩条的大小及疏密情况进行有关的观察,在将墙檩固定好后,将压型钢板按照一定的标准进行挂上,并在墙檩及墙板间放置超细的玻璃丝。在建筑外观造成的要求下,设计者在设计中需要利用有效的方式将建筑墙体的骨骼系统进行全部的包住。同时在墙檩的内侧位置,悬挂一层内衬钢板。在进行版型的选择上需要考虑到多个方面的因素,竖板的选择更具经济和稳定性,横板的选择则更偏于外形的美观。

金属压型板墙面系统的设计上,部分结构以其长度作为依据。金属板的选择上,需要加强对金属板的承载力情况及金属板面积内材料覆盖率进行重视,减少金属板材料浪费。在金属压型钢板墙面系统设计上需要重视的是夹心板的节点做法以及布设的位置,将设计的关键点放在墙的转角位置、脚踢位置和窗洞口位置等。

3.2 屋面设计的应用

厂房属于比较常见的工业建筑,在进行屋面设计上,需要加强对坡度的设计,设计人员需要结合屋面的排水情况,坡度的大小和排水的速度之间成正比,坡度大,则排水速度块,但是选择坡度比较大的屋面,在具体的施工中存在一定的困难,其原因在于:坡度大的屋面使用的材料类型比较多,也会出现坡溅水的情况。坡度小的屋面,排水的速度比较慢,但是在实际的施工中比较简单,不需要使用过多的材料,但是坡度小的屋面存在积水的风险,积水长,则都会增加对压型板的腐蚀,影响其使用的时间。在进行厂房屋面坡度的设计上,选择的指标和标准范围在5%35%之间,在具体的选择上还需要结合建筑物所在的地区,如:南方地区的降水量比较高,因而屋面坡度设计需要大,可以便于排水;北方地区的江水里较少,因而屋面坡度设计可以小一些,也不会出现屋面长时间积水的风险。

在厂房屋面设计中,应用金属压型钢,需要重视于采光窗、通风管和构建的设计,针对于出现屋面渗漏的情况需要依照于实际情况进行修复和处理,如:构件涂抹硅酮胶,进而达到有效防水的作用。泛水裙板及底座继续拿结合,尽可能降低积水的影响。通风的设计,需要考虑大烟雾等气体干扰,将厂房内的污染气体快速排出,可以为工作人员提供安全的工作环境,如:在厂房内部增加天窗的数量、百叶窗以及辅助通风器等。

在屋面设计中使用采光板及采光顶棚,在进行设计上需要充分考虑都高度以及跨度的问题,结合实际的采光情况进行确定。同时需要单独的设置采光顶棚,并安装围护板材,以此使得厂房室内可以获得比较好的采光。

3.3 轻型钢结构加层构造设计方法

对比于一般的建筑,轻型钢结构的加层设计不仅具备加层功能,还有轻型钢结构自身的特点。基于此,在进行轻钢结构加层的设计上需要充分结合其自身的特点,提高主体结构,在纵向和横向上增加支撑,以此可以增加轻型钢结构的稳定性。同时在设计上还需要关注于钢结构的地震效应,确保钢结构中板块的刚度可以得到均匀的分布。

4 结束语

轻型钢结构被广发的应用到工业建筑中,有利于推进建筑产业的持续、稳定发展,在具体的设计中,需要加强对轻钢型结构构件的布置,合理选择设计的方案,对工业建筑的外墙、屋面等进行科学的设计,以此增加整体建筑工程的质量,突出轻型钢结构的应用特点,促进工业建筑的持续发展。

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