钢结构工业建筑论文

钢结构工业建筑论文 篇1：

轻型钢结构工业建筑设计的探讨

摘要：对于我国工业建筑来说，轻型钢结构存在较为广泛实际运用。概括来说，轻型钢结构优点较多，例如便于施工、装配较为灵活、质地较轻以及强度较高等。随着轻型钢结构逐渐应用及普及推广，建筑模式得以不断创新，特别关于工业建筑施工设计等诸多方面，优势得到不断凸显。本文浅要分析如何实现良好的工业建筑设计，并对轻型钢结构运用过程中存在问题展开探讨。

关键词：轻型；钢结构；工业建筑；设计；探讨

在所有建筑中，除民用建筑外，工业建筑较为常见。在所有工业建筑中，又包括仓库、厂房以及物流建筑诸多方面。厂房建设过程中，考虑到施工速度、施工建设强度以及装配等诸多方面因素，轻型钢结构非常适合，并值得大力推广及应用。

一、工业建筑设计过程中轻型钢结构存在的应用优势

（一）建筑空间范围内实体轻巧

对于轻型钢结构来说，其截面相对很小。钢结构自重也相对较轻。在设计过程中，应充分考虑钢结构受力状况，然后开展针对性设计，这样才能保障钢结构承重截面符合规范。相较于普通钢结构来说，由于是工字钢截面，因而在受力等方面要更合理一些[1]。从结构自重方面来说，轻型钢结构本身就有质地较轻的特点，只相当于一般性结構大约1/2，因而非常有利于成本节约。与此同时，在轻型钢结构设计过程中，通过科学分析方法，非常有助于结构设计不断实现优化。除此之外，对于轻型钢结构来说，其支撑结构不会出现过大截面，因而非常有利于保障良好室内面积，有利于储存及生产。

（二）轻型钢结构保持稳定的主体

轻型钢结构从质地上讲，本身材料重量比较轻，同时具备材质均匀的特点。此外，从材料性质上讲，抗震功能较为良好。承重构建方面，钢材普遍具有较为良好韧性以及塑性方面特点。此外，钢结构本身性质上讲，能够承受一定重量动力荷载。该结构从杆件方面来说，普遍通过精密加工。基于此，钢材质量绝对符合标准。尤其是地震发生频繁一带，轻型钢结构得到普遍推广及认可，并一度成为钢结构方面首选。地震救灾过程中，安置房钢材选取过程中，轻型钢结构普遍得到较为广泛应用。由于结构质地相对较轻，因而对于余震等现象起到重要的降低危害作用。

（三）施工方式相对来说较为简单

在进行钢结构生产过程中，一般通过自动化设备，对其进行批量化生产。由此可见，通过现场组装等有效方式，我们能得出建筑的答题。除此之外，相关人员实施现场安装阶段，能切实避免外界不良因素作用，例如湿度及温度等气候条件。在应用轻型钢结构施工的过程中，工程进度相对较快。通常来说，对于一般性厂房来说，安装完毕仅仅需要不到100天时间。

二、轻型钢结构在工业建筑设计方面的应用

（一）工业建筑施工过程中轻型钢结构外墙体系应用

轻型钢结构在实际应用过程中，内外墙形式上讲，非承重墙形式得到较为普及推广[2]。在外墙体系构建过程中，通常采用组合墙等有效形式。砌块墙通常应控制于不超过1.3m。彩色压型钢板应用过程中，需控制在超过1.3m。对于镀锌钢板来说，应将其进行压制，使其最终形成压型钢板。而压型钢板种类各异，包括竖板、横板等。为切实促进钢板刚度方面不断提高，使钢板具备良好稳定性，应科学合理压制波形。外墙施工过程中，应切实遵循一定程序进行。应先进行主钢构施工，然后安装横向墙楞。应充分考虑柱子在跨度方面存在差异，从而有效确定楞条疏密以及相应的大小。一旦实现墙楞良好的固定，还应挂压型钢板，并放入玻璃丝棉。

（二）工业建设设计过程中关于轻型钢结构方面屋面设计

1.坡度的选择

对于大多数工业建筑来说，屋面普遍存在坡度较大情况。因为只有坡度够大，才能促进屋面排水工作进行[3]。通常来说，在坡度作用下，排水流速明显会出现改变。一般来说，屋面坡度越大，排水流速也会相应越大，甚至容易出现溅水等现象。同样的道理，如果在设计的过程中，适当降低屋面的坡度，排水速度也会相应变小。一旦水流速度出现过慢的现象，将引起屋内积水现象，同时会加剧压型板腐蚀。如果情况较为严重将难以长期使用。

2.金属压型钢板方面的屋面构造设计

对于较多轻型刚实际应用过程中，无论是通风还是采光诸多方面，都存在一定需求。鉴于此，在进行屋面设计过程中，应通过科学有效防水以及通风方面的设计，或者说开空洞等措施，实现良好的通风与采光。由此可见，屋面设计应严抓重点，做好防水和通风处理。关于屋面开洞来说，应通过插入钢管等措施实现，钢管应位于屋面横梁[4]。一旦发生泛水等方面问题，应注重防水工作，比如涂抹硅酮胶等。孔洞如果出现直径过大现象，应在设计过程中，使泛水裙板及底座有机结合，这样才能切实避免积水对屋面造成不良影响。

结语：

本文浅要分析如何实现良好的工业建筑设计，并对轻型钢结构运用过程中存在问题展开探讨。目前来说，无论是车间还是厂房，轻型钢结构普遍得到了较为广泛应用。一方面，该结构花费成本较低，较为经济。另一方面，该结构施工非常方便，装配也较为简单，因而非常高效率。由此可见，对于轻型钢结构来说，将存在十分广阔应用前景。

参考文献：

[1]吴大友.浅谈轻型钢结构在工业建筑中的应用[J].建筑工程技术与设计，2014，（19）：1043-1043.

[2]毛蓉萍，徐科杰.轻型钢结构工业建筑设计研究[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（5）：3672-3673.

[3]白晓民.轻型钢结构工业建筑设计研究[J].黑龙江科学，2014，（11）：59-59.

[4]陈鹏.轻型钢结构工业建筑设计研究[J].建材与装饰，2014，（23）：10-12.

作者：丁绍庆

钢结构工业建筑论文 篇2：

试析现代钢结构工业建筑的标准化设计

【摘要】随着建筑行业的快速发展，建筑材料也在随之不断更新，加上可持续发展战略的实施，人们越来越注重节能环保性材料的应用，使得钢结构建筑得到了很好的普及，这种建筑使用的建筑材料能够很好的满足超高度及超跨度方面的标准要求，而且能够对其进行循环利用，并在建筑当中实现功能的一体化，达到降低施工成本的目的，本文围绕现代钢结构工业建筑中的标准化设计进行讨论，了解钢结构建筑的特点，并对标准化设计当中的要点加以探讨和描述。

【关键词】现代；钢结构；工业建筑；标准化；设计；分析

1、导言

以钢结构作为骨架，与多种复合材料进行配合装配而成的建筑即为钢结构建筑，在这种建筑当中使用的材料，都能够进行标准化、批量化以及系列化的生产，而且具有功能强大、成本低廉、环保性能良好的特点，在不断发展的过程中，正在逐渐取代钢筋混凝土结构的建筑形式，在现代建筑领域中已经成为了工业建筑的一种标志，而且，从某种程度上来讲，钢结构建筑能够将国家建筑水平直观的反映出来，因此有必要对钢结构工业建筑中的标准化设计进行不断的研究。

2、建筑标准化设计概述

建筑标准设计，即按照建筑工程方面的有关标准、规范、规则等设计具有通用性的建筑物、构筑物、构配件、零部件、工程设备等，绘制出附有说明书的施工图，以此提高劳动生产率，推广先进技术和促进建筑工业化的发展。第二次世界大战后，苏联和一些东欧国家在城市建设中大量采用标准设计，对住宅、电影院、文化馆以及一些小型的单层或多层的厂房，都编制了全国或地区级的标准设计图。

3、钢结构工业建筑标准化设计的优点

3.1建材能够进行循环利用

虽然我国国土资源辽阔，但从资源的人均占有率来看，我国的各项资源都非常的短缺，因此，实施可持续发展战略具有非常重要的意义，而建筑行业本身又是一项资源消耗较高的行业，节能减排是现代建筑行业的主要发展方向，也是很多建筑设计的重点内容。钢结构的工业建筑当中，通过标准化设计，可实现建材的循环利用，并可满足绿色设计的要求，较之传统形式的钢筋混凝土结构的建筑，钢结构的建筑不但能够保证循环利用，确保建筑的强度要求，而且在具体施工时，不用进行建模处理，能够有效提升建筑行业的环保性，对建筑行业可持续发展目标的实现具有至关重要的作用。

3.2能够对建筑中的超高度、超跨度设计的要求加以满足

钢材与相关的同性均质体比较接近，而且强度和弹性都比较突出，与同等强度的砖石、混凝土或木材相比，钢结构材料具有更小的密度，在受力相同的情况下，钢结构具有较小的自重，能够使设计当中一些超跨度和超高度方面的设计得以实现，而且，钢结构在结构形体上富有变化，具有较强的灵活性，能够使建筑结构中的各项要求得到很好的满足。

4、钢结构工业建筑标准化设计中存在的不足

4.1耐火性能差

在正常温度下，钢材是一种综合性能较强的建筑材料，但如果钢材使用的环境温度超过250℃时，就会对钢材的刚度和强度造成巨大的影响，使其刚度下降至78%，强度下降至40%，在温度达到550℃的情况下，钢材的承载能力就会完全丧失，如果钢结构建筑当中没有设置相应的防火措施，一旦出现火灾问题，容易对建筑造成巨大的损害，而钢结构建筑当中的防火问题也是建筑领域研究的重点内容之一。

4.2存在防腐问题

如果将钢结构材料在自然中暴露使用，非常容易对结构产生锈蚀作用，而众所周知，钢材一旦产生锈蚀问题，就会对其承载力造成一定的影响，同时还会影响到建筑的美观性，所以，在对钢结构工业建筑进行标准化设计的过程中，需要对刚才防腐方面的问题加以考虑。

5、现代钢结构工业建筑标准化设计的要点分析

5.1浅析钢结构建筑方面的构思

在对现代钢结构工业建筑进行设计构思的过程中，一定要将设计的可操作性及可行性进行深入的思考，设计钢结构工业建筑应该尽量将建筑与机构方面的构思结合起来，在现代钢结构工业建筑当中，其构思主要体现在钢材的灵活应用上，当然也要对传统意义中的建筑构思加以体现，因此，相关设计人员必须要与建筑的各参与方进行沟通，包括机械工程师、结构工程师等专业人员，通过多方努力，使钢结构建筑中的构思能够顺利实施，设计人员应该对各建筑材料的特性、组成结构的形式、相关使用技术进行深入的了解，只有如此，才能使建筑构思具有较强的可行性，结合自身构思，能够使钢结构工业建筑获得更加强烈的个性，使此类建筑标准化设计的顺利实施得到保证。

5.2建筑节点设计

与传统相识的建筑结构相比，钢结构建筑在节点设计方面存在很大的差别，节点设计决定着设计的成败，在钢结构建筑当中，很多节点都是明露在外的，这种节点设计与中国传统建筑当中的榫卯结构大致相同，确保这些节点设计的合理性，能够将钢结构建筑所具备的机构美感很好的体现出来，为了对钢结构建筑自身的防火需求加以满足，部分设计人员在对节点进行设计时，会使用一些防火设计，例如，使用防火板材将节点封闭起来，或在节点上进行防火涂料的涂刷，使用防火板进行节点处理会使钢结构节点的美观性受到一定的影响，而防火涂料会提升节点的防火性能，且不会对节点的连接和美观性造成影響，因此需要在设计当中进行有效的推广和应用。

5.3地基结构设计

在钢结构建筑设计当中，地基结构设计是一项非常重要的内容，在对其进行设计的过程中，应该对以下内容保持注意：在具体设计以前，设计人员应该对工程所在地的地质水文条件进行详细的勘察，明确土地的荷载能力以及建筑物造型等内容，以此为基础，对基础设计的形式加以确定，在设计框架结构时，为了使基础结构具备良好的整体性，应该对交叉梁条形式的地基结构加以应用。

结论：

综上所述，在建筑行业的发展过程中，钢结构的建筑形式得到了广泛的应用，与钢筋混凝土结构的建筑相比，这种建筑形式更加环保、且施工成本不高，相关设计人员在对其进行标准化设计的时，一定要对钢结构的优缺点加以明确，结合钢结构建筑的设计要点，不断提升设计的科学性及合理性，使其钢结构工业建筑的质量得到保证，从而推动建筑行业的可持续发展。

参考文献：

[1]胡国良.现代钢结构工程施工质量控制[J].工程质量，2016，34（10）：78-80.

[2]王仕统.现代钢结构设计理念与《广钢规程》条文点评[A].天津大学、天津市钢结构学会.第十六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C].天津大学、天津市钢结构学会：2016：9.

作者简介：

陈璨（1988），女，汉族，籍贯河北省保定市，硕士，工程师，结构工程。

作者：陈璨

钢结构工业建筑论文 篇3：

基于轻型钢结构工业建筑设计的分析

摘 要：现代多样化的建筑对其结构设计方法和建造模式提出了更高的要求，轻型钢结构应运而生。目前，轻型钢结构以其节能环保以及良好的抗震性、保温性、舒适性等优势，在建筑行业得到了广泛的应用，特别是在不需要承受大荷载的工业建筑设计中的应用，降低了工业建筑的成本，提高了工业建筑的综合效益。本文将对轻型钢结构工业建筑设计进行探讨，以供参考和借鉴。

关键词：轻型钢结构；工业建筑；设计；分析

0 引言

轻型钢结构具有良好的外部形象和合理受力的空间结构，同时还具备经济性较好、安装和拆卸方便、材料重复循环利用等优点，能够充分满足工业厂区建设的基本需求，进而有效应用在工业建筑领域。因此必须予以高度重视。文章主要对轻型钢结构工业建筑屋面设计进行了具体分析，旨在为业内人士的研究提供一些建议和思路。

1 轻型钢结构在工业建筑中应用的优势

1.1 建筑实体空间轻巧、开阔

轻型钢结构结构截面小、自重轻，根据实际的受力情况可以精确设计承重结构截面，空间结构的受力合理。轻型屋面系统用钢量在8kg/m2～15kg/m2极大地节约了建筑材料。此外，轻钢支撑结构截面在室内建筑面积的占据比例较小，进而增加了工业建筑的使用面积。企业可根据产品生产工艺合理地安装室内机械设备、布局生产流线，并且可以再例如网架结构杆件空隙中隐藏部分复杂管线，从而预留出更加开阔的生产、储藏及运输空间。

1.2 主体结构稳定、可靠

钢材本身材质均匀、延展性较好，具有良好的抗震与抗压性能，并且相较于其他材料其容重和屈服点的比重最小。钢结构是轻钢结构的主要承重构件，采用的都是具有高韧性、可塑性及强度的钢材，以便承受大动力荷载。工厂的大部分钢结构杆件经精确计算后加工制成，在利用现代化的检测手段对其质量进行严格的检验，确保其质量符合要求和标准。此外，梁柱间的交叉支撑结构和檀条的抗扭、抗剪的共同作用，强化了轻型钢结构体系的稳定性。

1.3 施工建造方式便捷

轻钢建筑的施工建造方式便捷主要体现在：①钢材可以利用先进的自动化制造设备标准化批量生产；②建筑骨架的组成有两种方式，一是现场组装钢构件；二是在工厂直接成型并运输到施工现场；③气候因素不会影响到现场安装，无湿作业、无需其它模具、施工速度快，一般厂房只需2-3个月就可竣工。根据不同的生产方式、建筑规模、运输能力及施工条件等，确定合理的骨架组合方式，常见的轻钢骨架组合方式主要包括构件式、框架式、盒子组合式3种建筑体系。

2 轻型钢结构的工业建筑设计分析

轻型钢结构的工业建设设计主要涵盖空间设计、立面设计以及屋面设计3个重要部分，具体分析如下：

2.1 屋面建筑材料

2.1.1 常用屋面板材

轻钢结构的屋面材料应具备高强、轻质、耐久、保温、隔声、隔热、抗震、防水等性能，同时还要能够进行工业化生产，构造简单以及施工操作便捷。屋面钢结构主要承受屋面荷载，降低了屋面板受力条件。当下常用的屋面板材包括彩色压型钢板、彩钢夹芯板，其中彩色压型钢板需要现场复合，为了深化其保温隔热效果，需要填充离心玻璃棉与岩棉等材料；彩钢夹芯板本身的节能环保性能良好，是最为常用的屋面板材。

2.1.2 屋面板材连接方式

①彩色压型钢板连接方式，其主要包括两种方式：第一，咬合式连接，此方式有180°和360°两种咬口卷边方式（详见图1），其中180°为非紧密型咬合，360°为紧密型咬合，其原理是利用专门的咬边机紧密咬合搭接在一起的压型钢板边，产生一定的气密作用，咬合边与板的内表面利用钢板钩进行相互固定，确保了其形式立面美观；第二，扣盖式连接，该方式对称布置压型钢板接缝边，并利用卡扣构造收紧板边，在安装防水扣盖（详见图2）。该方式具有隐藏式构造，并利用扣盖下的空腔式原理增大防水效果。但该方式不适用于沿海台风多发地区。

②彩钢夹芯板连接方式，主要有屋面板横向与纵向连接两种形式（详见图3）。屋面夹芯板外板为高波压型钢板，包括U形和V形两种。横向连接方式为了防止出现虹吸现象，应做好构造卷边并固定在屋面板压盖下；纵向连接在檩条处，两块板要在屋架支撑构件上放置，且板支座的长度要≥50mm，所以连接处檩条一般都设计成双檩或焊接长角钢。

2.2 屋面功能设计

2.2.1 排水设计

轻钢连续多跨结构决定屋面上会有多个屋脊、内天沟和坡向，排水设计要处理好屋面坡度与室内空间的关系，一般轻钢厂房屋面坡度大于等于5%，采用屋面外排水的形式。同时屋面坡度越高越浪费室内空间，加大用钢量以及热量散失。此时采用外排水方式的屋面外板材料应选用款波高肋压型板，并采用侧向360°卷边连接，进而有效解决上述问题。

2.2.2 通风设计

工业封闭式生产作业方式极易产生大量的粉尘、烟雾以及热气等污浊气体，若不能及时排出会严重影响室内工作环境，甚至危害作业人员的身体健康、腐蚀结构构件，这就需要在立面加设百叶窗的基础上加装气楼或辅助通风器、天窗等设施，保持良好的室内环境。

2.2.3 采光设计

屋面采光设计主要是利用采光顶棚、采光板等形式，其中采光顶棚是在突出屋顶表面的侧向开窗的天窗形式，其高度和跨度主要根据通风和采光的要求来具体确定。另外，采光顶棚根据采光要求可以单独设置也可跨越整个屋脊或延伸到墙面与立面结合设计；采光板可选用中空板、玻璃纤维加强聚酯等做为板材，在屋面围护板材安装，形成采光条带，增加室内光线。目前，在轻型钢结构厂房中最常用的采光板材是玻璃纤维加强聚酯，其具有高强度、好耐久性、成型便捷等优点，与彩色压型钢板配合使用，取得了较好的采光效果。

3 结束语

综上所述，轻型钢结构在工业建筑中的应用具有建筑实体空间轻巧、开阔，主体结构稳定、可靠，施工建造方式便捷等优势，在工业建筑屋面设计中，应选用彩色压型钢板、彩钢夹芯板，并采用合理的连接方式，同时根据轻型钢结构厂房的实际情况，做好排水、通风及采光等屋面功能设计，提高轻型钢结构工业建筑设计的成效，建设出高质量的工业建筑。

参 考 文 献

[1] 白晓民.轻型钢结构工业建筑设计研究[J].黑龙江科学，2014，11：59.

[2] 马琴.浅析轻型钢结构在工业建筑中的设计与应用[J].科技创新与应用，2014，34：249-250.

[3] 贾彪.工业建筑中轻型钢结构的设计浅析[J].中国建筑金属结构，2013，20：1+9.

[4] 张遥.浅谈门式刚架轻型钢结构工业建筑设计的入门之道[J].武汉勘察设计，2012，05：36-40.

[5] 许建光.工业建筑门式刚架轻型钢结构设计[J].建材与装饰，2016，03：83-84.

作者：黄璐 李锋