轻型钢对工业建筑结构设计的应用

1轻型钢结构建筑概述

轻型钢结构建筑经历了实腹式单层轻型钢结构面板建筑到后来的大型工业厂房的发展过程，现在给它赋予了具有更广泛的内容和意义。体系中的轻不仅仅指的是建筑结构的轻，更重要的一个特点是体现在其经济效益上，与传统的建筑相比，轻型钢结构建筑具有建造速度快，施工成本低的特点，从而大大提高了业主的经济效益。在房屋建筑中，衡量该结构是否为轻型钢结构建筑体系的标准有两条，即f指标和t直标，在其他建筑结构形式中以f指标为主。

2轻型钢结构建筑设计要点

轻型钢结构建筑设计同一般结构设计，均需满足适用性、安全性、经济性和美观性。适用性是指建筑物在空间上满足生产生活要求，室内环境满足生产过程中满足安全规范生产要求，包括声环境、热环境、光环境等。声环境要求厂房外的噪声不得超过30分贝，在建筑活动中往往会造成噪声的有震动、雨水冲击和空气噪声。进行建筑设计时根据噪声来源的不同，采取相对应得设计措施进行隔声处理。热环境要求建筑物内空气流通、温度等满足人体冷热感和健康要求。光环境分为室内自然采光和人工补光，在建筑结构设计中则尽可能的要求加大自然采光，减少人工补光，降低能源的消耗，保证室内生产生活的安全进行。

3轻型钢结构厂房基础设计要求

对于门式钢架轻钥结构工业厂房基础的设计，因为其受力影响因素多，具有一定的不确定性，根据一般规律，厂房通常布置有重型大吨位吊车同时又布置多台吊车，则因为其水平移动难以控制，因此对水平采取脚柱刚接，竖向铰接。因为轻型钢结构厂房自身具有自重轻的特点，所以水平荷载主要为风荷载和起重设备所产生的水平力。因此其就会产生较大的偏心力，这是轻型钢结构厂房基础受力最大特点。

4轻型钢结构建筑设计方法

轻型钢结构建筑设计包括屋面设计、墙体设计、加层构造设计三方面。屋面设计通常包括屋面建筑材料的选择和屋面坡度的选择，对于干旱地区，屋面材料主要保温隔热性能好，雨水少，与多雨地区相比对材料的防水性能适当降低，屋面的坡度较小；在多雨区则要求屋面防水性能好，同时屋面的坡度较大。

墙体设计可分为内墙和外墙，设计中应根据不同墙体的要求及相关的设计规范对墙体材料进行选择并设计，科学选择墙体板块的布置当时，做到经济安全美观合理，保证设计质量。加层设计与传统的加层设计略有不同，它在传统的加层功能基础上还具有其自身的特点。它是在原有结构的基础上对原有结构进行加固，达到对原有结构优化的目的，在设计中为了提高结构稳定性，弥补钢结构的缺点，需合理设计纵横向的支撑，使其刚度达到设计要求。

5山形门式轻型钢刚架结构体系的应用

改革开放以来，我国钢铁产业获得了快速发展，山形门式轻型钢刚架结构以其节约钢材、节约工期和节约成本的优点被许多工业厂房所选用。采用普通的轻型钢结构虽然大大降低了建筑物的自重，但是当有风荷载和起重设备作用时，会产生较大的偏心力，严重影响到结构的稳定性，对基础的设计和施工带来巨大压力。因此本文采用山形门式轻型钢刚架结构体系，可大大降低上述普通轻型钢结构设计中的问题。山形门式轻型钢刚架结构体系一般应用于仓库式工业建筑和工业厂房，在小跨度结构中优势最为明显。

当厂房中无吊车时，结构对侧向力抵抗能力要求较低，因此根据结构弯矩图，结构采用线性变截面钢柱，即节省可钢材又节约成本。当厂房安设大型起重设备时，则结构具有较大的侧向力作用，则结构需提高侧向抵抗力和刚度。因此采用刚陛柱脚来提高厂房的整体刚度，在结构设计中，该结构基础通常设计为偏心基础，来避免基础底面出现拉应力的现象。在结构的连接处采用法兰盘链接已经成为了一种趋势，值得我们在以后的结构设计中借鉴。

轻型钢在结构设计中的广泛应用已成为现代建筑结构设计中的必然趋势。与传统的施工相比，其节约钢材、节约工期和节约成本的优点使其在建筑材料领域占据了绝对的优势，进一步挖掘钢结构设计特点，并结合中国古建筑形式为钢结构的设计将会有更进一步的发展。