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摘要:随着建筑业的不断发展,以轻型钢为代表的一批新型建筑材料得到了广泛应用,轻型钢具有使用年限较长、材质轻并且绿色环保的特点,受到了越来越多的关注。本文对工业建筑结构设计中轻型钢的应用进行了分析,对轻型钢的特点、在工业建筑中的应用方式和轻型钢结构设计原则进行了介绍,以供参考。
关键词:工业建筑;结构设计;轻型钢
1轻型钢的特点
轻型钢这种钢材料的结构造型比较固定,极大地方便了材料的批量生产。这样一来,可以极大地降低材料生产的成本,同时还能提高效率。在工业中,生产材料时往往会造成很大的浪费,但是在生产轻型钢时,由于它自身结构简单,极大地减少了浪费的情况。轻型钢的造型美观,有着质量轻、便于搬运等一系列的优点,因而被广泛地应用在工业生产中,给工业建筑带来了巨大的活力。因其具有绿色环保的特点,成为了一种炙手可热的建筑材料。
我国轻型钢的发展较晚。国外的轻型钢受到欧洲传统建筑中的木结构的影响,小断面型钢和薄壁发展有着很大的优势。经过发展,在建造重型的工业厂房时,出现了一种新的实腹型单层式的轻型钢结构。在目前来看,主要使用的是门式钢架结构体系的轻型钢,其侧向刚度比一般的轻型钢结构的刚度要大很多,另外,还具有很好的抗震能力和水平方向的荷载能力。
2轻型钢建筑结构的设计原则
2.1适用性原则
轻型钢结构适用于低载荷承重工业建筑领域,其相关技术和产品配置逐渐得到规范和普及,建筑结构采用镀锌板材料,具备较强的抗腐蚀性能和抗震效用,远远高于传统混凝土结构和砖混住宅区域;轻型钢结构单位面积重量很低,无论是空间设置还是人力需求等方面均满足于大多数地质环境的建筑要求,结构体系较为灵活,尤其是对于工业建筑的隔声、保温隔热、采光具有一定的适用性,同时发挥出轻型钢结构的高效节能、环保等可持续发展要求。
2.2安全性原则
工业建筑在实施过程中需要不断提高其安全系数,既要保证作业人员的人身安全,又要确保建筑材料及各方面的安全性能,轻型钢作为现阶段工业建筑普遍使用的结构类型之一,保障其安全性至关重要。工业建筑系统非常庞大,且操作工序较为复杂,一旦受到地震、火灾以及强压等外界因素干扰,工业建筑将面临巨大的损失,由于工业建筑原料的生产质量问题不易受到控制,在很大程度上会直接造成严重的火灾现象,因此应当严格选用安全性能较高的建筑材料,例如轻型钢因其抗震、抗压、耐用且防火等特点被广泛应用于建筑行业中。
2.3经济性原则
轻型钢在工业建筑结构设计中具有两大优势:一是重量轻,二是成本低。遵循经济性原则,轻型钢结构材料的使用简化了传统建筑模式下的繁杂作业量,不仅减少了部分材料的成本输出,而且避免了人力物力的大量消耗;相比较于重型钢材的使用,轻型钢的价格较低,且操作方便,是工业建筑结构设计首选的钢材之一。
为了有效避免建筑施工过程的盲目操作,需要结合工业建筑环境和实施特点,合理规划其建筑方案,包括建筑前期原材料的选择、混凝土结构以及生产工艺等。
3轻型钢的设计应用方式
3.1轻型钢结构在外墙体系中的应用
轻型钢结构内外墙的主要形式就是非承重墙,在水泥厂房外墙体系中,经常会利用到组合墙的形式,其中需要令工作人员注意的是,砌块墙的厚度要保持在1m到1.3m之间,而彩色压型钢板的厚度要控制在低于1.3m的厚度之下。所谓压型钢板就是由镀锌或镀铝锌钢板压制而成,这种压型钢板分类很多,有小波和大波之分,也有竖板和横板之分,工作人员只有做好波形的压制工作才能提高钢板钢材的稳定性以及刚度。工作人员在进行水泥厂房外墙的施工环节中,主要的步骤流程就是先搭建好水泥厂房的主钢构,在搭建好之后,根据柱子跨度的不同,将墙檩横向地安装在柱子上面,工作人员要密切注意檩条的大小和疏密性,当工作人员固定好墙檩之后,可以在其上挂好压型钢板,除此之外,要把超细玻璃丝放在墙檩和墙板之间。为了提升建筑物的美感,相关的工作人员可以包好整个墙体的骨骼系统,还要将一层内衬钢板悬挂在墙檩的内侧。工作人员在挑选版型时要格外注意,在选择竖板时,要保证经济和良好稳定性,在选择横版时,则要注重外观大方精美。
3.2轻型钢结构加层构造设计
和普通建筑不同,轻型钢结构加层设计除了一般的加层功能之外,还具有轻型钢结构自身特色,因此,工作人员在设计加层过程中要把握轻型钢自身的特点。直接加高原先建筑结构是轻型钢结构加强的首要方法,通过这种方法,不断巩固优化主体结构。为了达到这样的效果,工作人员需要统筹兼顾,制定好完整的设计方案。才能完成预期目标。轻型钢结构具有重量轻、刚度小的特点,工作人员在进行设计加层构造过程中,需要在横向与纵向上提供更多的支撑,从而使得轻型钢结构足够坚固稳定。除此之外,设计加层构造时,工作人员不能忽视轻型钢结构的地震效应,使得结构中的板块刚度均匀分布。
4总结
综上所述,在工业建筑结构设计中轻型钢有着突出优势,对建筑业的发展也有良性促进作用,在实际的实际工作中,设计人员要掌握轻型钢的特点,对轻型钢结构的构件布置、墙体设计和建筑方案选取等内容进行合理设计,以此来促进工程的质量提升。
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