轻型钢结构在工业建筑中的应用研究

文/程国起 朝阳广播电视大学 辽宁朝阳 122000



轻型钢结构在工业建筑中的应用研究

文/程国起 朝阳广播电视大学 辽宁朝阳 122000

【摘要】随着工业化进程的不断推进，工业建筑的发展也突飞猛进，轻型钢结构的发展起到至关重要的作用。本文主要描述现代工业建筑现状，对轻型钢结构进行深度解读，对轻型钢结构在工业建筑中的具体应用及其未来发展空间进行逐一说明。希望通过本次对轻型钢结构在现代工业建筑中的具体运用的研究，让我国的工业化朝着高速可持续方向发展。

【关键词】轻型钢结构；工业建筑；应用；设计

引言

在现代工业建筑中，已经逐步淘汰了一些笨重的结构，轻型钢结构已经成为工业建筑中的主流。轻型钢结构不仅能够承受较高的负荷，满足工业建筑的需要，而且用起来轻便环保。这种优势让施工单位节省成本、快速完成施工任务外，还可以提高工程质量，提升自身信誉度。在建材市场竞争如此激烈的今天，备受建筑人员关注。尽管轻型钢结构已经备受重视，但它仍然存在一定的问题，存在很多潜在价值没有被挖掘，期待轻型钢结构能得到更好的运用和发展。

1、轻型钢结构中的必要性和意义

我国工业已经发展到一定阶段，进入工业生产转型期。经历过三次工业革命，工业已经相当成熟稳定，且工业技术也是日新月异，工业化进程不断加剧。虽然我国的综合国力已经令世人瞩目，但我国的工业化体系还不够完善，处于中低端水平。现行的工业主要是以劳动密集型、资源密集型为主，但随着我国城市化进程的推进，工业逐渐相技术密集型、环境友好型方向转变。但其中的历程是漫长而艰辛的，工业化的推进，必定造成资源消耗的加剧、环境污染的失衡等问题。这种粗放式的工业生产给人类造成的危害是显而易见的，比如雾霾让很多人无法正常生活工作。随着改革的不断推进，更多的地区响应了政策的号召。比如一些地区改变了产业布局，把一些对环境污染严重或对资源消耗较大的工业废除或整治，加大对科学技术的研究力度，找出更多有利于工业友好发展的措施。发展一些新兴产业，如旅游业、生物制造业等对环境相对无害的产业。

2、轻型钢结构的特点

所谓的轻型钢结构的定义至今没有明确的说明，但它有两个明显标志：一是质量轻；二是运用时经济效益好。与传统的钢结构相比具有显著优势，有了技术上的突破与运用能力上的提升。

第一，轻型钢结构能够随时建造轻便、宽敞的建筑空间。轻型钢结构根据实际具体需要可以进行精确实际，突破原有钢结构由于体积笨重受力不合理的局限性。轻型钢结构在用钢量上只有普通钢量的33%-55%,节省钢量的同时，还可以节省水泥、模板、脚手架等建筑必须材料，大大消减了成本。轻型钢结构在打造空间建筑上已经形成了一套完整的体系，不仅能够使建筑达到预期的空间效果，还可以拥有视觉上的冲击力。在工业生产中得到有效运用，特别是厂房的建设中，宽敞的空间，灵活的布局，可以更好地为生活生产服务。

第二，由于轻型钢结构的运用，会使整体结构更加稳固、安全。轻型钢结构本身具有重量较轻，材质教均匀，所以具有良好的延展性与抗震性，相比普通的钢结构性能上有很大的提升。顾名思义轻型钢结构建筑的主要建材是钢材，且都具有良好的可塑性、韧性等一系列优质性能。无论是主体构件还是局部构件所用的钢结构都是经过缜密的计算，严格的检测才进入施工现场的合格优质产品，这些构建完美的配合促使建筑物有良好的抗震性，抗拉剪性。

3、轻型钢结构在工业建筑中的具体运用

对于轻型钢结构在工业建筑的空间设计主要有两种结构类型：一是主要包括门式刚架和箱体建筑在内的整体式轻型钢结构体系，二是包含网架结构、管辖架结构及金属拱形波纹屋顶等轻型钢结构屋面体系，这些都是轻型钢结构在工业建筑空间设计的典范。

在整体式轻信钢结构体系中，门式钢结构是其建筑骨架的重要组成部分，这种门式刚架，在工业建筑中生产性能较高，在回收利用上也比普通的钢材要好很多，这种性能更好节省成本，适用性较广泛。而箱体建筑结构是一种运用于海、陆、空等不同形式的运输装置，它是通过对废弃的集装箱等工具进行适当的改造形成的，具有针对性。它是一个独立的存在，拥有一个完全封闭的空间结构，这样针对不同的用途可以改造成不同类型、大小的集装箱。

在轻型钢结构屋面体系中，网架结构已经运用的相当成熟，而且已经有很多经典的案例，比如美国芝加哥的国会大厅，英国哈罗的文艺中心等。网架结构是由一定数量且有规律的排列组成的框架，可以承载来自竖向的压力。可以根据建筑对功能和美观的需要进行灵活布局，可以是多种形状，多种体态。管桁架主要是一个承重结构，可以以立面形式，也可以是平面形式，承受不同方向的荷载，主要是来自屋面的压力，与其他钢产品构件共同组成一个完整美观的主体空间。而金属拱形波纹屋顶结构，近年来在我国的建筑中得到广泛运用，并且有了一定的创新，形成一种新型的屋面结构，无论在钢板厚度、钢材用量方面得到了改进，而且在建筑外观上也具有美学功能。

轻型钢结构在工业建筑中外观造型也具有一定的设计技巧。第一，外形建筑错列布局，具体有竖向和横向错列两种排列方式。具体运用有奔驰的设计中心及其彪马城市移动城堡的构造；第二，对一些特定的局部进行突出，这种单独做出特殊处理建筑的局部会带给建筑不一样的空间造型，比如诺丁汉的某一工厂由格鲁姆肖进行设计。

结语：

纵观现在流行的工业建筑，大部分都是采用轻型钢结构，足以证明轻型钢结构具有明显优势，可以打造丰富多变的外部形态及合理布局的空间格局，不仅满足生产需求，而且具有美学功能。在我国轻型钢结构的应用已经相对成熟，在实现经济效益的同时，还能为我国的节能减排、绿色建筑做出自己的贡献。在工业建筑的具体运用中，应该根据轻型钢结构自身的优势和特点，挖掘其潜在的工业价值，进行不断的技术创新和结构革新，推动我国的工业化进程，实现环保绿色的建筑构想。

参考文献

[1]卢钊柳.浅谈轻型钢结构房屋施工中应注意的问题及措施[J].建材与装饰,2015,(45).

[2]史翔.轻型钢结构在现代煤矿建筑中的应用分析[J].煤炭技术,2013,(11).

作者信息：

程国起（1963年6月9日），男，汉族，辽宁省朝阳市人，学历：本科，高级讲师，研究方向 ：工业与民用建筑设计及施工管理。