轻型钢结构工业建筑设计研究

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规划与设计建材与装饰2014年6月轻型钢结构工业建筑设计研究陈鹏（贵州华夏建筑设计院安顺561000）摘要：当前，随着我国科学技术水平的快速提高，大量的新技术、新材料被广泛应用于建筑领域。其中，轻型钢结构的应用为现代建筑的发展带来了新的设计方法与建造模式，尤其是在工业建筑的设计领域中，其优势更加的明显。本文将从轻型钢结构出发，重点分析工业建筑中轻型钢结构的设计。关键词：轻型钢结构；工业建筑；设计中图分类号：TU27文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）23-0010-03引言低了约10~20%，造价也相对减少了10~30%。通常情况下，24~48m的跨工业厂房、仓库，若是不设吊车，其含钢量则为40~50kg/m2；若当前，我国的建筑行业发展十分迅猛，新型的建筑结构、建筑是设5t以下的吊车梁时，其含钢量也仅仅有50~60kg/m2；榆轻钢材料为建筑的发展带来新的方向。轻型钢建筑就以其“轻”的优势得到了广泛的应用，特别是一些中小型工厂、仓库等都引入了建筑在投资决策之后，短期就能够投入使用，从而有利于将投资轻型钢结构建筑。轻型钢建筑具有着丰富多变的外部形象以及的回收期缩短。受力合理的空间结构，其能够充分满足工业厂区内生产、储存、1.2.3抗震性能良好对外展示等建筑功能的需求，具有良好的应用前景。因为钢结构是一种柔性结构，且自重较轻，因此，能够有效地降低地震所产生的影响，抗震性能良好。1轻型钢结构概述1.2.4可拆卸搬迁1.1轻钢结构主要形式若是业主有搬迁的需求，轻钢建筑能够在短时间之内完成拆目前，轻钢结构工业建筑主要结构形式为有单跨式、多跨式、迁，损失较小，这是现浇钢筋混凝土结构所无法具备的。多跨连续式、毗屋式刚架形式结构承重体系（见图1），部分建筑1.2.5适用范围广采用钢筋混凝土框架垣轻钢屋盖的组合结构。轻钢结构的使用范围十分的广泛，其主要体现在以下几点：淤其适用于软弱地基，由于轻钢建筑质轻，基础埋深较浅，可在软弱地基上进行施工。于适用于大跨度建筑，由于轻钢建筑内部布置十分灵活，将其用于生产车间、库房、体育馆、飞机库、展览馆等大跨度的建筑，可以适应不同的生产需求。盂使用于工期紧迫的工程，轻钢建筑施工周期短，可用于突击性工程、重复使用工程以及临时的工程。榆适用于干作业工程、施工场地狭小或是a-单跨式结构形式；b-多跨式结构形式；c-多跨连续式结构形式；d-毗屋式结构形式。图1轻钢结构主要形式示意图缺水的工程。轻钢结构工业建筑的围护材料主要有两种：淤压型钢板；于1.2.6环保节能夹心板。从形式上又可分为波纹板和平板（少数建筑采用轻质砌轻钢结构和传统的钢筋混凝土结构相比较，其具有着环保节块围护）。其中，压型钢板板缝连接方式有搭接式、扣合式两种方能的优点。淤轻钢结构能够进行干式施工，节约用水，且其施工式（见图2）。占地面积小，能够减少噪声与粉尘；于其有利于减少高能耗材料混凝土与砖瓦的使用量；盂若是建筑达到使用年限，钢结构进行拆除时所产生的垃圾较少，废钢资源回收的价值更高。a-搭接式连接；b-扣合式连接。2工业建筑中轻型钢结构的设计图2压型钢板板缝连接方式2.1工业建筑中的轻型钢结构的屋面设计1.2轻钢结构特点2.1.1屋面材料和坡度的选择1.2.1施工周期短轻型钢结构工业建筑使用的屋面材料，应具有轻质、高强、耐轻钢结构的最大优势为施工的周期较短。其为所有的构件都久、保温、隔声、隔热、防水、抗震等功能，与此同时还要施工便可以由工厂制作，并在现场进行拼接安装。若是工业厂房的规模捷，构造简单，能适应工业化的生产。近年来轻型钢结构的屋面较小，使用轻钢结构只需要45d~2个月即可。使用钢筋混凝土结材料主要有压型钢板、太空钢板等，但是目前应用最广的还是金构则是需要6~12个月，前者所用工期是后者的1/4~1/5。属压型板、金属压型复合保温板以及夹芯板。虽然说这3种材料1.2.2经济效益好在我国使用范围都比较广泛，但是每种材料都有其各自的特点，淤轻钢结构的施工周期较短，其造价就相对更低；于轻钢结用途也不尽相同。构面积较小，但实际的使用面积却增加了，其经济效益也就得到通常说来，工业建筑屋面的坡度大，则排水功能更好，但是若了一定的提高；盂轻钢建筑的含钢量与钢筋混凝土结构相比，降·10· 2014年6月建材与装饰规划与设计是出现坡度过大的现象，则会导致排水的流速增加，容易出现溅水现象。相反，屋面坡度较小的话，排水速度将变小，水流过慢容易在屋面形成积水，从而会加速压型板的腐蚀，不利于压型板的长期使用。因此，为保证屋面排水效率，轻钢厂房屋面坡度一般逸5%，排水形式以屋面外排水居多。在屋面坡度的选择时还要根据相应的经济要求、施工要求等作为参考依据，比如屋面坡度较小可以减少材料的使用，降低设计成本，屋面坡度过大也会增加施工的难度，影响施工的质量。2.1.2屋面板接缝布置及防水处理（夹芯板）夹芯板材屋面接缝有横缝与纵缝这两种布置方式。其中，纵缝的排水方向与板材布置方向相一致，防水处理以构造防水为主，其它的材料密封为辅（如图3）。而横缝布置的屋面板尺寸较图5门窗上、下口做法示意图长，屋面的接缝减少，从而有利于提升屋面的保温隔热性能。横缝搭接应顺应排水方向，必须要留有一定长度的搭接边（如图4）。屋面的坡度越大，搭接边可越小：当坡度臆10%时，搭接边应>300mm；当坡度>10%时，搭接边应>200mm，同时要采用防水材料进行密封处理。图6门窗侧口做法示意图绑钢筋，用钢板作为底模浇筑混凝土，钢板可以作为下层受拉构件。而地面可以划分成不配筋地面、构造配筋地面以及配筋地面。其中，若是厂房的面积比较小，荷载均布较小，则可以不配筋；没有特殊要求的地面可以选择构造配筋，此种方法不需要计图3屋面板纵缝防水构造图4屋面板横缝防水构造算承载力，只需配单层构造钢筋网；而配筋地面需要先计算地面2.2工业建筑中的轻型钢结构的墙面设计承载力，在根据其结果确定配筋量，一般而言，地面荷载较大或按照墙体位置的不同，可以将其分为两种：外墙和内墙；而按是地基土质较差的厂方地面需要配筋。照受力的不同，也可以将其分为两种：非自承重式轻型墙体和自2.4防火设计承重式轻型墙体，而常用的工业建筑中的墙体材料多以轻质材工业建筑的防火设计和民用建筑的区别较大，其在设计过程料为主，比如彩涂金属压型板、彩涂金属压型板夹心板、PC板等，中主要具有以下四个注意要点：根据建筑物的建筑要求和设计标准以及各种板型材料的优缺点（1）厂房不只是有耐火等级的分类，还有火灾危险性的分类，选取合适的墙体材料。其从甲至戊一共有5类，甲类为易燃易爆的仓库或厂房，戊类为工业建筑中的轻型钢结构的墙面设计主要分为两个部分：淤“常温下使用或是加工不燃烧物质的生产”。对压型板的具体长度进行选取；于对钢板墙面系统进行细部构（2）工业建筑可以根据其使用性质分为厂房和仓库。其中，厂造设计。在金属板的选取中要充分考虑到板块承载力水平以及房的流水线通常较长，人员稀疏，防火分区的面积、疏散距离的板块单位面积材料的有效覆盖率，尽量减少或不出现压型板的要求也就较为宽松。比如：丙类单层厂房，其耐火等级为二级的长向搭接，减少不必要的材料浪费。防火分区的面积能够做到8000m2。但是，库房因为长期堆放货工业建筑中的轻型钢结构的墙面系统细部构造设计应注意物，十分容易发生火灾，要求也就更为严格。以下几点：首先，钢板墙面会在轻钢建筑外围护底层窗口下设置（3）轻钢结构的厂房主结构、屋面、墙体等都是钢质的，而钢一道砌块勒脚，勒脚地高度宜为60~120mm。勒脚支撑钢板墙身，的耐火极限只达到0.25h，远远无法满足防火的要求，因此主要在两种墙体材料之间形成一道构造缝。为避免雨水顺金属墙面钢构架都应喷涂防火涂料或是采取其他的防火措施。流下渗入构造缝中，钢板底部和砌块要用檩条留出20mm以上的（4）通常而言，防火墙和屋面、墙面的相交处要采用防火材料空间。此外，连接处的外墙包角应做成泛水口的形式，长度方向对其进行封堵处理，但是对于轻钢结构而言，就算堵实火焰也会采用搭接方式连接，搭接长度要逸60mm，周边的各处用密封胶即烧破钢板，从而导致火灾的蔓延。况且，因为板是波形的，以及檩进行严格的密封；因为夹芯板的固定是通过固定件与结构相连，条、支架的存在，使得封堵工作的进行十分困难。根据规定，针对故墙角处的板端不能是切割边。根据板材的自身构造要求，墙面以上情况，厂方的防火墙要求凸出屋面、外墙面0.4m以上，这在上、下端固定件的间距必须小于1m。需要在勒脚处设置通长的轻钢结构的设计过程中必须得到重视。角钢，角钢外侧与柱外侧在同一个平面，以安装固定件。值得注意的是，夹心板墙板构造设计要综合考虑夹心板的结构布置和3结语节点做法，合理选择板块的放置方式，重点把握窗洞口等处的节总之，随着我国建筑行业的不断发展，轻钢结构在工业建筑点设计。图5~6即为门窗上、下口以及侧口做法示意图。中得到了广泛的应用。同时，随着轻钢结构设计技术的日趋成2.3楼、地面设计熟，相关的设计人员也应紧跟时代的步伐，不单对新工艺、新材轻钢结构中的楼面处理应先要在钢梁上铺上压型钢板，其后料进行研究，在严格遵循相关的设计标准的基础上，设计出结构·11· 规划与设计建材与装饰2014年6月城市规划中公共利益的分析王译（重庆长寿经济技术开发区开发投资集团有限公司重庆401221）摘要：城市规划实质上是一种社会利益分配的协调工具，必然要以实现公共利益最大化为工作目标。而城市中各群体为了争取更多的生存与发展资源，势必会展开多种形式的利益博弈，相关部门如果不能准确界定公共利益，就会给城市规划工作达成目标造成迷惑。本文阐述了公共利益在城市规划工作中的重要性，分析了公共利益各种表现形式及影响因素，并提出了在城市规划工作中实现公共利益的有效途径。关键词：城市规划；公共利益；分析中图分类号：TU984文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）23-0012-02在城市发展突飞猛进的今天，城市规划面临并涉及了许多问规划实施中政府作用失灵而产生的侵害公共利益现象。投资者题。这些问题既包括具有科学性、技术性的专业问题，也牵涉许与开发商也有充分的动机来侵蚀政府机构及其官员的廉洁，以多具有伦理性、政治性的社会学问题。其中最为尖锐而重要一个谋取私利并相应损害公共利益。事实上，由于政府不作为或乱作的就是如何协调好私人利益同公共利益、城市发展同城市保护为而导致的公共利益受损并非孤例。在城市规划工作中，更应当这种矛盾间的关系。既要确保城市规划具有较高工作效率，又要提高警惕性，格外注重公共利益的争取与落实。维护城市规划的公平性与正义性。（3）公共利益在城市规划中的表现形式1城市规划须以公共利益为重城市规划工作最终是围绕利益分配问题而展开的，换句话城市是一个汇聚不同群体及海量资源并具有多元性、复合型说，城市规划实质上是一种协调社会不同群体利益格局的政策的复杂社会。各群体都渴望在博弈中获得最有利于自己发展的工具。因此，为了更好地组织城市规划工作，我们很有必要弄清空间与利益。而各群体利益中重叠度最高的那一部分就属于公楚城市规划涉及的公共利益究竟包括哪些内容，并且如何达成：共利益的范畴。维护公共利益可以成为城市社会各群体最容易淤社会公平。在城市开发与经营活动中，如果完全听任市场达成的共识，也是衡量城市规划工作有效性的重要评判标准。具因素决定土地开发与空间发展，就必然会带来各种社会不公问体来说：题。a.土地开发是一个资本密集型行业，缺乏资本优势的城市居（1）城市规划工作本身就具有公共特征。虽然城市的开发与民将不能在较为公平的竞争环境里参与城市开发。b.城市居民中经营不可避免地带有经济考量并会产生非常可观的经济效益，的中低收入者基本的生存与发展需求容易被忽视或轻视。城市但从社会学角度来说，所有城市土地及其空间共同构成了城市建设与土地开发的过程中具有巨大的利益增量，会进一步刺激普通市民的生活场所。城市规划工作作为政府提供的公共服务这种不公平现象，进而造成更为严峻的阶级对立与贫富悬殊，成中的一部分，理所应当要从全体市民的长远福祉与利益角度考为妨害社会和谐的重要因素。虑。因此，城市规划工作者的考虑角度要超越一般投资者或开发于法律秩序。城市规划部门在城市规划区的范围之内具有相商的市场经济视野，而要上升到公共事务管理的层次上来看待当重要的地位与权力。只要行为主体涉及土地使用及建设，就必问题。须完全服从城规部门的安排。法律法律赋予了城规部门就土地（2）城市规划从属于公共政策。城市开发经营是政府提供的建设利用的用途、规模、形式等各方面做出具体规定的权力，历公共服务的一部分，城市规划工作则从属于政府的公共政策。政史与现实证明，一旦对这种权力缺乏有效监管就极容易滋生巨府在城市规划工作中的制定与实施过程中起着极为重要的作大腐败。因此，城规方面的法律法规必须健全、完善，维护好社会用。在进行城市发展规划时，不同于房地产开发商，政府要最大主义法律秩序。限度地追求公共利益的最大化。但这一原则并不能完全避免因盂公共服务。政府职能逐渐由公共事务管理者的角色转变为合理、经济环保的轻钢结构工业建筑，从而满足社会经济发展的刊）：2010（04）：23~24.需求。[4]李刚.浅议我国工业建筑设计的发展趋势[J].黑龙江科技信息，2010（08）：9~10.参考文献[1]苏堪庆.浅析建筑轻型钢结构的施工安装[J].今日科苑，2009（16）：16~收稿日期：2014-2-2417.作者简介：陈鹏（1970-），汉族，贵州金沙人，工程师，本科，从事[2]李智明.工业建筑的发展趋势探析[J].中国城市经济，2011（20）：25~26.方向为建筑结构设计、工程造价、工程监理。[3]尹梅英，吕良.轻型钢结构设计的体会[J].中小企业管理与科技（下旬·12·