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摘要：
首先對輕鋼結構選型方法進行介紹，并對工業建筑的一些基本要求做出總結。其次重點探討輕鋼材料提升使用性能的設計方法，分別從適用、安全，經濟、美觀等方面進行論述。可幫助提升設計質量，建筑物使用期間更安全穩定，更能體現出成本節約。
關鍵詞：
輕鋼結構；工業建筑；建筑設計
1結構選型
建筑工程中應用輕鋼結構能夠減少自重，并且結構承載能力也能滿足使用需求。通常使用在工業建筑中，建筑物規模大，并且要求內部空間充足、完整，輕鋼結構是很好的選擇，可以用于框架搭建中。根據調查結果顯示，同等規模的建筑，使用輕鋼結構后與傳統建筑工藝相比較，自重有明顯的減輕，不需要分散一部分承載力來抵御自重，自身結構能夠位置平衡穩定，使用過程中更安全可靠。對于輕鋼結構的修筑形式，要結合使用方向進行設計，優化結構連接形式能夠均衡的提升承載能力。例如鋼材料修筑的承重柱，柱體之間的距離是影響承載能力的關鍵因素，在沒有特殊承重需求時，可以將距離設置在8~9米范圍內。建筑內部需要安裝吊車則需要將范圍縮小至6~8米。這一數據是根據普遍的調查結果得到的，輕鋼結構設計階段要要結合樓層總高度、基層承載能力以及使用需求等方面來進行。
2選擇合適的建筑材料和設計好節點的構造
設計階段要體現出節約性能，達到承載需求的前提下，盡可能的提高工業建筑觀賞價值，使建筑物的內部與外部結構簡潔大方。節點的選擇與控制是上述標準實現的關鍵。下面將節點選擇應遵從的標準進行總結。
2.1適用
首先是使用價值，也就是節點的選擇要具有適用性。內部空間能夠滿足建筑物使用期間的需求，例如設備擺放，人員活動。適用是結構設計方案是否具有可行性的衡量標準，通過改變鋼結構的框架形式，能夠使室內空間更具有整體性。同時還需要考慮采光性能，選型期間如果不能確定結構形式，可以借助計算機設備進行模擬，判斷具體的框架結構。將使用期間受壓嚴重的結構部位進行加固處理，選擇合理的建筑材料強度，必要時也可以在局部增大材料強度，保障使用階段的穩定性。聲環境。工業建筑使用期間由于規模大，對聲音的阻隔能力會受到影響，尤其是屋頂部位，如果不進行優化設計，雨水滴落在建筑物頂部會產生噪聲，影響內部人員正常工作。噪音是不可以完全避免的，但通過合理的結構優化能夠將噪音控制在不影響正常工作的范圍內。鋼材料修筑的機構，傳遞聲音的能力強，噪音主要是由于材料振動產生的，在設計階段可以通過鋪墊等方法來減少材料的振動，及時雨水滴落在屋頂，振動得到控制后噪聲也會有明顯的減少。在屋頂材料結構中間預留夾層，鋪設減震材料。這樣既能夠減少噪聲帶來的困擾，同時還能夠提升屋頂的保暖性能。熱環境。太陽光照射在鋼材料表面，材料溫度會不斷升高，如果不進行控制室內溫度也會因此受到影響，在炎熱的夏天不利于使用。增強室內空氣流通，能夠帶走多余的熱量，使內部溫度達到恒定狀態，輕鋼建筑框架設計階段，要預留足夠的通風口，預留位置也是影響流量的因素。也可以在關鍵位置設置通風器，并選用隔熱建筑材料對屋頂進行修筑，減少使用過程中熱量的堆積。光環境。工業建筑室內空間大，使用階段對光亮要求高，通常是采用人工照明的方式來達到使用需求，但如果不能充分的利用太陽光，會增大生產成本，造成電能損耗。因此采光也成為輕鋼結構設計階段的硬性要求，考慮室內光照強度的同時，也要對材料抗氧化能力進行分析。
2.2安全
輕鋼結構維持自身穩定的同時也要具有抵御壓力的能力。對于安全性要求極高，設計時還要考慮建設區域可能會發生的自然災害，以及人為原因造成的風險問題。方便發生危險時內部工作人員逃生，建筑物在低強度的地震中不會探討，并且通過維修能夠繼續使用。安全設計是輕鋼結構工業建筑設計中一個比較重要的設計步驟，工業建筑的火災危險性是根據產品的性質特點、原料在整體中所占面積比例和生產工藝及其原料來確定的。此外，建筑耐火等級的確定還需要結合工程規模來確定。在設計中為了節約工程造價，多（單）層丁房采用輕鋼結構時一般是可以不做防火保護的。在建筑中所采用的防火涂料的各項性能指標都需要滿足《鋼結構防火涂料應用技術規范CECS24：90》中的要求。其施工技術也需要嚴格按照規范實施，所有鋼構構件的耐火極限都需要滿足《建筑設計防火規范GBJ16-87》的要求。輕鋼結構工業建筑（除甲、乙類外）一般規模都較大，往往在廠房中附設倉庫和辦公用房，并設有夾層。大多數為綜合性廠房，需分成多個防火分區。在設計和施工中，鋼結構構件的防火問題一般會得到重視。而建筑物中，水平和垂直方向防火分隔構件的完整性往往會被忽視。如工業建筑中常見的防火隔墻，筆者在校對施工圖紙和驗收工程中看到過許多外墻屋蓋與內隔墻間的空縫并沒有采取有效的封堵措施的情況。封堵材料可采用鋼板刷防火涂料或防火板，耐火極限應根據該防火隔墻上的防火門窗的要求來確定，構件間的縫隙應滿嵌防火密封膠。
2.3經濟
優化建筑方案的設計是控制輕鋼結構工業建筑經濟的最佳手段。其優化設計一般需要根據生產的特點和企業的要求實施，這其中就包括項目的選址、規劃總圖位置、劃分防火分區、選擇建筑材料、確定建筑耐火等級和耐久年限、控制單體規模和設計建筑造型等方面。除了需要滿足結構上多方案的比較、得出最優的柱距和斷面之外，還需要結合建筑美觀、保溫隔熱等要求選擇強度高的夾心板，適當減少用鋼量，增大檁距。為了降低用鋼量，還需要配合建筑、電、水、工藝、暖通等專業的要求適當增加吊掛荷載（盡可能均布）。盡量采用定型的產品，減少異型構件帶來的造價增加。盡量考慮壓型鋼板等構件的模數尺寸，減少材料損耗。對裝飾性等方面要求低的建筑，墻面板選用低波壓型彩鋼板，屋面板選用低波壓型鍍鋅板，保溫隔熱材料可選用低容重的巖棉或玻璃棉，底（內）襯材料可選用加筋鋁箔。總之，要根據業主和建筑功能要求，在滿足規范要求的前提下，盡可能用經濟、可靠的方案來構造材料。
2.4美觀
輕鋼結構工業建筑的特點是形體簡潔、規格統一、體量較大、構建的類型較少，因此輕鋼結構應該根據其自身的特點，盡可能的采用較少的構架。它對避雷針、點支玻璃雨棚、企業名稱等可起到畫龍點睛的作用；對外墻板，如弧形彩鋼板、大型氟碳涂層水平安裝夾芯平板、高（低）波壓型彩鋼板、小型彩鋼豎直安裝平板等材質的變化、光影效果和線條對比也會形成韻律感。
3結論
在輕鋼結構工業建筑設計的過程中，我們應嚴格按照和采用相關的設計標準。同時隨著輕鋼結構設計技術的日趨成熟，設計師也要緊跟時代步伐，堅持與時俱進。只有這樣，才能設計出結構合理、經濟環保的輕鋼結構工業建筑，滿足經濟建設發展的要求。
作者：史福清 單位：秦皇島廣建工程項目管理有限公司
參考文獻
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