陶莉
广东省轻纺建筑设计院有限公司 广州510080
摘 要：近些年来，随着国家经济的飞速发展，工业的日益发达，对工业建筑的要求也越来越高，在考虑经济性、安全性的同时也尽可能要求大跨度、大空间。
随着我国钢产量的增大，具有建筑质量轻、跨度大、建筑施工周期短、可回收利用、建筑残值高等优点的轻型钢结构逐渐成为了轻型工业建筑当中的结构宠儿。
关键词：轻型钢结构；工业建筑；结构设计；应用
在我国目前的工业建筑当中，轻型钢结构已经成为十分常见的建筑结构之一。轻钢结构用途很广泛，尤其适用有大跨度要求的生产车间、仓库等，施工周期短，所有钢结构构件均可在工厂预制完成后再在施工现场进行组装，相对常规的钢筋混凝土结构大大缩短了施工周期，相比传统的砌体结构和混凝土结构，钢结构属于绿色建筑结构体系，符合建筑节能和环保要求，施工过程中减少环境污染，钢结构拆除后可再生循环利用，大大减少灰色建筑垃圾，已经在当前的建筑市场当中具备了较强的竞争力。
一、轻型钢结构概述
在科学技术水平不断上升的现代社会，我国各行各业都得到了快速发展的机遇。在建筑行业当中，一些新技术、新设备以及新材料的应用，更是极大的推进了建筑行业的工作质量与效率。当轻型钢结构出现并得以有效利用之后，使工业建筑的面貌焕然一新，各项工作环节也逐渐趋于简易化、安全化。首先，轻型钢结构最早出现是在西方国家，而被我国正式引进并应用，发展至今已有近30年历史。由此可见，在我国轻型钢结构是起步较晚的。但是这种结构具备的优势是其他结构远不能及的，所以我相信，在未来的工业建筑当中，轻型钢结构拥有广阔的发展空间，能够为我国建筑行业的发展继续做出贡献【1】。
二、工业建筑中三种常见结构形式的对比
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综上所述，轻钢结构具有强度高、质量轻，抗震性能好，制造简单、工业化程度高，施工期短，构件截面小，有效空间大，节能环保等优点，但是同时也存在耐火性差、耐腐蚀性差、维护结构抗风性能一般等缺点。
三、轻型钢结构设计中的注意事项
结合轻钢结构的优缺点，以下几点是在轻钢厂房的设计中需要注意的地方：
（一）轻钢结构自重轻，受风荷载、雪荷载的影响较大，对于台风高发地区和易出现暴风雪的地区，既要严格按照国家规范进行设计，也要结合当地近年来极端天气信息及产生的影响，适当提高风荷载、雪荷载的储备，合理进行结构选型。
（二）钢材具有很高的导热性能，受热达到100°C以上时，其抗拉性能就会降低，塑性增大，温度达到250°C时，钢材抗拉性强度会稍提高，但塑性却降低，出现蓝脆现象，温度达到500°C时，会使钢结构塌落，所以应进行防火设计，钢结构的防火设计、钢结构构件的耐火极限应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的规定，合理确定房屋的防火类别与防火等级。【2】
（三）钢结构耐腐蚀性差，钢结构的锈蚀不仅会减小构件截面，还会使表面局部产生锈坑，构件受力时易出现应力集中现象，结构易破坏，钢结构应按结构构件的重要性、大气环境侵蚀分类和防护层设计使用年限确定合理的防腐涂装设计方案，进行防腐设计。钢柱柱脚在地面以下部分应采用强度等级较低的混凝土包裹（保护层厚度应不小于50mm），包裹的混凝土高出室外地面不应小于150mm,室内地面不宜小于50mm,并采取措施防止水分残留。【3】
（四）支撑体系对于整个轻钢结构的整体稳定性起重要作用，每个温度区段、结构单元或分期建设的区段、结构单元都应设置独立的支撑系统，与刚架结构一同构成独立的空间稳定体系。应设置柱间支撑和屋盖横向支撑，且两者宜设置在同一开间，柱间支撑的设置应根据房屋纵向柱距、受力情况和温度区段等条件确定，无吊车时，柱间支撑间距宜取30m～45m,端部柱间支撑宜设置在房屋端部第一或二开间。
四、轻型钢结构在工业建筑工应用的技术要点分析
（一）适用程度
在工业建筑当中应用轻型钢结构，需要时刻注重其使用程度，充分发挥轻型钢结构适用性的特点，减少过多人力的投入，从而降低施工过程中可能出现的意外概率。除此之外，应用轻型钢结构还能够实现绿色环保的施工理念，让工业建筑变得更加简化、轻便，实现了建筑行业的可持续发展。由此可见，在日后的工业建筑当中，应用轻型钢结构已经是时代发展的主流趋势，是最适用于建筑行业的一种措施【4】。
（二）安全程度
不论何种建筑工程，都是生产第二、安全第一，因此轻型钢结构的安全程度不容忽视。在工业建筑当中，安全性具体指的是施工人员的安全性，也是整个工程的安全性。而轻型钢结构同时具备了防震、耐压以及寿命较长等安全优势，这与危险频发的建筑行业不谋而合，因此在日后的发展中，既要抓牢现有的安全程度，又要不断的改革创新，进一步提高轻型钢结构的安全性。
（三）经济程度
相较于以往的重型钢材施工材料，应用轻型钢结构材料的使用成本更低，能够极大缓解工业建筑的经济压力，带来更好的经济效益。另外，轻型钢结构又因为重量较轻，所以在应用过程中更加容易操作，能够节省一大笔起重设备的投入，也不必浪费过多的工作人员进行操作，节省了人力开支，同时也保障了施工人员的人身安全。为此，还可以在施工开始之前，制定一个详细的施工方案，避免盲目施工等现象发生，提高轻型钢结构的合理利用率【5】。
（四）应用环境
在工业建筑当中应用轻型钢结构，还需要关注应用的实际环境，基本可以分为以下三种环境。第一，就是声环境，这主要是指工业建筑中可能产生的噪音。因此就需要在应用轻型钢结构时，根据噪音种类选择一个合适的隔音措施；第二，就是热环境，这主要是指工业建筑中遇到高温天气时建筑物内部会发生过热的状况，非常不利于工作的开展，因此就需要在应用轻型钢结构时，根据不同的热环境选择合适的隔热措施；第三，就是光环境，这里主要是要求较好的建筑物室内采光。
结束语
综上所述，在工业建筑的结构设计当中应用轻型钢结构，需要考虑多方面因素，采取不同的措施，这样才能使工业建筑的质量达到最佳。
参考文献：
[1]李冰成.轻型钢在工业建筑结构设计中的应用探究[J].四川建材,2020,46(07):62-63.
[2]《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015
[3]《钢结构设计标准》GB50017-2017
[4]袁梦雪.轻型钢在工业建筑结构设计中应用探究[J].建材与装饰,2018(40):71-72.
[5]陈琬,郑玮琳.浅谈绿色建筑标准下的轻型钢结构工业厂房立面设计[J].科技风,2017(09):136.