轻钢结构工业建筑设计分析

1结构体系

工业建筑中追求工期与结构强度，轻钢结构在承载能力上可以达到使用标准，同时在结构重量上与其它建材相比较也有明显的降低。施工期间技术人员将材料焊接成型，形成整体的轻钢结构框架，在根据使用需求支撑部分进行完善。轻钢体系设计阶段需要对承载能力与结构自重做出详细计算，利用材料之间的相互支撑作用，减少材料使用量。这样所修筑的轻钢结构能够达到最优的形式，满足工业生产需求。钢结构的设计形式有很多种，可以是网状焊接形式，更牢固。

也可以是排架形式，焊接过程简单便于操作。需要对材料的间隔距离进行计算，如果在设计方案中难以体现出整理结构强度，借助计算机的构图软件便可以轻松完成。结构建筑的前期准备阶段，要重点从以下三方面探讨施工方案。首先是基础施工材料的保护，金属材料长时间处于阴暗潮湿的土壤环境中很容易氧化，影响到基层承载结构的强度。在柱脚表层刷防腐材料，有效延长钢材料的使用时间。

尤其是车辆通道周围的钢结构，距离一定要计算好，以免使用阶段出现碰撞问题。其次是对焊接形式的选择，如果是主要承载结构，要避免在应力方向直接焊接，这样会对结构的坑压能力造成影响。工业建筑通常高度比较大，目的在于为生产环节提供更大的空间。最后是充分利用结构转换，实现钢材料在承载能力上相互促进，并且不会造成压力影响。针对高度与材料选择两方面来进行优化设计。

2外墙体系

在建筑物的外墙结构中，会选择轻钢板块材料来修筑，外墙并不是主要的承重结构，使用性能更侧重与保温。对钢板材料进行预制，采用波纹的形式，与平面结构相比较承载能力更强，并且结构与砌块之间的衔接也更紧密。外墙还需要在基层使用砌块打底，轻钢材料与内墙之间，要使用保温材料填充，这样工业建筑投入使用后，可以维持室内温度处于恒定状态，以免影响到生产产品的质量。外墙还要考虑美观程度，要保障钢板材料在涂层颜色上的一致性，发现变形或者保护涂层损坏要及时修补。

3屋面做法

屋面结构与常规的施工方法相同，在轻钢板材便面安装可以固定墙面材料的物体，同样需要填充保温材料。工业建筑施工技术控制要点是结构的自重，屋面整体质量要控制在设计范围内，否则使用阶段容易剥落。屋面防水要针对钢板的衔接位置来进行，使用密封材料加固，并在钢材的表面使用防腐材料涂刷，这样既能起到防水作用，也能保护材料使用安全，减少雨水的腐蚀。部分工业建筑在使用阶段，会铺设防水层，达到最佳的防水效果，施工期间要注意保护防水层的完整性，一旦损坏防水性能也会受到影响。虽然已经进行来完善的防水准备，但材料的使用时间是有限的，3—5年之后需要对材料进行更换，以免在雨季出现漏雨的问题。

4楼、地面做法

这部分施工项目中，轻钢材料是作为打底来使用的，还需要继续铺设地面材料。两层的厂房建筑，地面施工时要保障完整性，一旦出现误差则会影响到地面的承载能力，可以采用捆绑钢筋的方法来进行，钢板材料打底后，再浇筑混凝土材料，形成最终牢固的地面结构。厂房二层建筑结构使用期间不会安装一些大型设备，因此地面机构的承载能力控制在使用标注内即可，过于强调结构强度会造成原料浪费。如果浇筑是分层次进行的，则要考虑衔接问题，凝固后的材料仍然分层，很容易破碎。具体的混凝土材料浇筑量，还需要结合钢筋的直径来计算，这样才可以保障不会发生露筋问题。

《建筑地面设计规范》要求混凝土垫层“纵向缩缝应采用平头缝或企口缝，其间距可采用3m～6m”“横向缩缝宜采用假缝，其间距可采用6m～12m”，面层要求“细石混凝土面层的分格缝，应与垫层的缩缝对齐”。规范只规定了一般情况下的分缝要求，但对于配筋地面、楼面如何做，并没详细说明。我认为无论地面还是楼面，如果分两层浇筑，配筋层可以设后浇带来解决混凝土收缩问题，面层设缝；如果是一体浇筑的，后浇带自然必不可少，纵横两向还要设置假缝，但假缝不要切断钢筋，并在钢筋表面留出一定厚度保护层，缝中填弹性材料。但由于工业建筑工艺要求，特别是一些高架库，货架比较高，地面稍有不平就会影响其稳定性，所以应根据不同使用功能对地面平整度做出限定，适当高出规范值，通过方案的规划设计来避免不必要的损失。

5立面设计

工业建筑平面一般都方方正正，立面造型也不会有太多变化，这实际上是给建筑师提出了一个难题，如何将立面做的既简洁又不简单，并能体现时代精神。有的建筑师对于工业建筑设计不重视，总是说做得再好也就是个厂房，而我觉得不然，能将简单的东西做好才是水平。这些年，我一直想摆脱老厂房立面设计的呆板，让它们拥有轻钢结构独特的气质。我刚参加工作时做的一个厂房，甲方资金比较紧张，我做了3个方案，最终选定在墙面上画色块的效果，并用大写M来体现公司名称的第一个字母。还有一次，和日本一家立面公司合作，厂房平面很简单，立面公司并没有做夸张的造型处理，只是用材很精致，建成后效果不错。

6防火问题

工业建筑的防火措施与民用建筑有所区别，主要有4个特点：

6.1厂房不单有耐火等级的分类，还有火灾危险性分类，从甲到戊共5类，其中甲类是易燃易爆的厂房或仓库，戊类的定义是“常温下使用或加工不燃烧物质的生产”。

6.2从使用性质不同，工业建筑分为厂房、仓库两种。工业厂房一般流水线比较长，人员比较稀疏，防火分区面积、疏散距离的要求相对宽松。例如：丙类单层厂房，耐火等级二级的防火分区面积可以做到8000m2。库房由于长时间堆放货物，易引起火灾，要求比较严格。

6.3轻钢结构厂房主结构、墙体、屋面等都是钢质的，钢的耐火极限仅有0.25h，远远不能满足防火要求，所以主要钢构架均应喷涂防火涂料或做其他防火措施。

6.4一般来说，防火墙与墙面屋面相交处应用防火材料进行封堵，然而对于轻钢结构来说，即使堵实火焰也会烧破钢板窜到另一个防火分区，况且由于板是波形的还有檩条、支架的存在，封堵本身都很难。规范明确规定，对于这种情况防火墙应凸出屋面、外墙面至少0.4m，在设计中应给予充分重视。

轻钢结构工业建筑在设计和施工中有其自身的特点，它并不如公共建筑复杂，但也并不简单、乏味，其实重要的是用心，用心体会、用心理解、用心学习、用心创新，只要用心去做建筑，再简单的房子也能创造出亮点，焕发生机。