对钢结构工业建筑设计的研究

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对钢结构工业建筑设计的研究郝金王文可（山东省治金设计院股份有限公司，山东，济南，250101）【摘要】随着科技的进步和钢材性能的不断提高，我国钢结构工业建筑呈现出良好的发展态势，而钢结构工业建筑的新发展也为其他相关建筑行业带来了新的启示。轻钢结构建筑用料简单，工期短、成木低、环境适应力强，对于我国大部分地区都可以进行施工，所以在我国工业建筑的发展历程中，占有重要地位。木文作者结合钢结构工业建筑的结构、选材和设计现状，对轻型钢结构工业建筑设计研究作了阐述。【关键词】钢结构；工业建筑；施工设计；钢材料.1八—刖g:我国的工业在不断发展，相对应的工业建筑发展也进入到一个新的时期。传统的工业建筑中，建筑物报废之后会遗留下大量的建筑垃圾和工业废弃物。其处理给地方政府带来了巨大的压力。而且，工业建筑作为生产资木的一种，已经完全摆脱了一般建筑物的设计标准，有着独特的使命和任务。为了改变传统的工业建筑带来的资源消耗和环境压力，我国建筑业开始了钢结构工业建筑的探索，随着建筑经验累积，己经取得了不小的进步。一、钢结构工业建筑的设计特点钢结构工业建筑相对于传统建筑，要考虑的地方有了一定的延伸和拓展，设计起来需要从另一种思路来进行考虑。1.1建筑安全性结构普工业建筑的主要用途大部分是用于厂房，作为存放工业设备和工业生产的主要场地，在进行设计的时候，建筑的安全性是设计者要考虑的首要因素,安全要素也含：防火、防腐、抗震、防风、避雷、抗爆等方面。结合工业生产和钢结构的特性，建筑物的拉伸和承重是所有建筑材料中最强的。作者认为，钢结 构工业建筑的重点安全设计是在防火上。设计师在设计中要根据建筑物的用途、工业生产的流程、所使用的原材料和成品特性为建筑物做好防火等级预算，在特殊部分进行材料的防火处理。根据《建筑设计防火规范GBJ16-87))的要求，在建筑物钢构件上涂刷不同厚度等级的薄涂型防火涂料；在需要设计防火墙的位置设计防火隔墙；在建筑物办公地点设计可以防火隔烟的夹层楼板，加强通风消防的路线设计等。帮助工业建筑提升消防安全等级，提高安全性。1.2建筑中的光、热环境根据《建筑采光设计标准GB/T50033-2001》的要求，钢结构工业建筑要根据建筑物的工业行业确保必须的光环境。做好光环境设计不仅可以节能，还可以提高生产的安全性。所以，设计师要在结合建筑物进深的基础上，充分利用屋顶，做好自然采光设计，提高采光的亮度和均匀度，在做好屋顶防雨的基础上，增加采光和通风渠道的规划。保证建筑物内部的光热控制，提高建筑物使用的舒适性。1.3成本控制钢结构工业建筑最大的优势在于其成本的可控性。所以钢结构建筑物的设计方案要充分考虑到企业的选址，地形地势和整体规划，控制单体的规模，最人化的提高钢材料地利用率,在空间规划和造型设计上下功夫，如：合理使用夹心板，提高檩距、减少用钢量等。在保证建筑物基本要求的前提下，帮助节省建筑成本，提高土地资源的利用率。二、钢结构工业建筑的结构设计2.1整体结构设计2.2.1纵向错列钢结构工业建筑中的局部错列是设计中常见的设计方式，主要原因是为了应对企业不同高度的设备而采取的特殊设计，或者根据工厂的办公和生产需要而进行的空间错列设计。使用这种设计方式，可以有效的区分建筑内部的功能分区，安装大型设备，而且 纵向错列还有提高建筑物的采光与通风、凸显外形特征、提高企业形象等作用。2.2.2线状轨迹错列有些钢结构工业建筑从整体来看表现出块状或者错列的轨迹呈线状的特点，这种结构设计方式叫做线状轨迹错列设计。使用这种设计方式，可以有效的利用地形，化零为整，提升建筑物的整体性和使用效率。而且建筑也可以从多角度进行观看，提高了建筑物的美感。2.2.3横向错列横向错列属于新型的设计结构，在钢结构工业建筑中，横向错列人多实现在集装箱式的横向多层建筑物中。建筑物在承重柱的支撑下逐层横向延展连接，奋效的利用了工程的空间资源。在实际设计中，主要是由单个箱体自成功能或在内部相互连通成为大空间，冇效的沟通了建筑物的高层办公区，实现了两个不同的建筑物之间的高层连接，减少了直线距离，提高了办公效率。2.2.4悬挑结构设计在现代工业生产，室内外空间的利用同样重要，在一些特殊的工厂中，产品的部分生产是在室外进行的，这样有利于产品的装车和物流，对此，设计师利用钢结构的延展特性，设计出了一种悬挑结构，屋面和屋顶结果可以向外扩展出巨大的空间，用于下部的遮风挡雨，而n，还可以用作企业的集会场所，体现了设计功能的多样化趋势。2.2墙体材料设计对于钢结构厂区的墙体结构，出于成本和安全考虑，设计师们喜欢使用彩色钢压板作为墙面材料。根据钢压板的波形肌理可以分为三种，分别是:波纹形板、U型板和梯形（V形）板，强度依次递增。根据建筑物的需要，可以选择不同的铺设方式，纵向、横向和组合铺设都有其优点。除此之外，为了追求美观和整洁，还可以使用金属幕墙和玻璃立面等材料作 为墙体结构。铝合金板和钛型板等金属板经过冷弯、辊压加工，成为工业建筑墙体的重要材料。冇着比其他金属更强的防腐、导热和防火功能，而金属幕墙不容易受到大的破坏，拥有折旧价值，能实现企业资产的“保值”。玻璃幕墙也是钢结构工业建筑的墙体材料之一，但是由于其成本高昂，更多的是在民用建筑中。但是在西方，部分工厂利用玻璃幕墙，实现了吸收太阳能、传导光线等功能，从长期来看，这种清洁能源降低了企业的办公和生产成本和环保成本，有着广大的发展前景。但现在来看，还不具备大规模推广的经济和技术条件。2.3功能结构设计作为工业建筑物，建筑物的功能要奋着突出的工业特色，比如设计师要更加注重建筑物的排水、通风、采光等基础功能的设计，尤其是通风功能。封闭式生产环境会造成大量的蒸汽、烟尘、和有毒气体，而且火灾也会产生令人窒息的气体，如果没奋良好的通风设计和设备，这些问题会严重威胁工人的身体健康状况。总结：综上所述，随着钢结构工业建筑的不断发展，新型钢结构的适用范围和建筑设计理念己经成为相关领域研宄的热门课题。所以，我们要不断加强熟悉和研究钢材的物理和化学特性，完善工业建筑的设计方案，减少和避免各类事故和隐患的存在，推动我国钢结构工业建筑设计能力的前进。参考文献：[1】张国荣.钢结构建筑设计的构思及其稳定性问题分析[j].建材发展导向,2011(11).[2】徐永春，郑荣跃，宋晓刚.轻钢结构设计[M].吉林:吉林科学技术出版社,2005.[3】易明峰.关于轻钢结构工业建筑设计问题研究[」].中华民居，2011(09)作者简介：郝金，女，1982-,山东莱芜人，硕士，山东省冶金设计院股份有限公司， 中级职称，从事建筑结构设计方向研宄，250101。