轻型钢结构的工业建筑论文

1研究背景和研究意义

1.1研究背景

不断扩大的城市化进程将会越来越多的利用到国家的土地，这些土地将会转变为工业用地，而之前工业生产对自然资源的争夺，使得我国的工业在生产过程当中出现了很多高消耗、重污染的工业疾病，这将会对我国的环境造成不可估量的伤害和破坏。面对这样的情况，我们的工业决策者们正在逐渐调整自身的工业发展模式，正在向节约资源的生产模式进行转化。

1.2研究意义

本文研究的意义是为了让更多的人去接受轻型钢结构，让人们能够真实的感受到轻型钢结构建筑在工业建筑设计领域中的广阔发展前景，改变工业建筑在大众记忆里的传统形象，为我国工业的现代化以及工业领域的可持续发展路线贯彻落实贡献力量。

2轻型钢结构在工业建筑中应用的特点

建筑钢结构材料大多数采用的是薄壁型钢、圆钢、角钢等，拼接成多种轻型的承重结构形式，比如轻型的门式钢架、多层建筑钢结构、网壳等。此外，轻型钢结构和其他传统钢结构相比，其用钢量指标相对比较低，而轻型钢结构最大的一个特点就是轻，它主要是由轻型的建筑材料和轻型的钢构件组成的，它的出现可以满足人们对工业生产以及日常生活建筑空间的不同需求。

3轻型钢结构在工业建筑中应用的建筑优势

3.1建筑空间实体轻巧

轻型钢结构的截面比较小，而且自重很轻，其承重结构截面可根据实际的受力状况进行相应的设计，它要比普通的钢结构所使用的工字钢截面受力更加合理。因为轻型钢结构自重只有普通钢结构建筑的一半左右，这样就可以节约建筑的成本。此外，轻型钢结构体系所采用的空间体系分析方法优化了结构设计，已经形成了自身独特的设计理论，它能够满足工业生产对大型无柱空间的需求，与此同时，轻型钢结构的支撑结构截面很小，不会占用室内的建筑面积，这也为工业建筑室内留出了生产、储藏的空间。

3.2轻型钢结构主体稳定

轻型钢结构建筑的建筑材料重量轻，而且材质分布很均匀，材料本身就具有非常好的抗震功能。轻型钢结构主要的承重构件是钢结构的，所采用的钢材塑性、韧性都非常好，而且钢结构自身还可以承受很大的动力荷载，轻型钢结构的杆件基本上都是在工厂经过精密的计算之后加工出来的，这也在一定程度上保证了钢材的质量。在一些地震比较频繁的地区，轻型钢结构体系始终是厂房建设的首选钢材结构，同时还被用做地震后的救灾安置房钢材。用于地震救灾安置房主要是因为轻型钢结构体积轻，因为地震区在震后还会出现很多的余震，这些余震虽然震感不是特别强烈，但是对于一个刚刚经过大地震的地区来讲则是致命的，所以运用轻型钢结构材料作为安置房的钢材，可以很好保护人们免受第二次的伤害。

3.3施工建筑方式简单方便

轻型钢建筑是采用最为先进的自动化制造设备批量生产出来的，建筑的大体可以进行现场组装，在现场安装的时候不会受到气候等外界因素的影响，施工的速度非常快，一般比较普通的厂房在三个月之内就能够完全安装完毕。

4轻型钢结构工业建筑空间设计

4.1整体式轻型钢结构体系

门式钢架建筑体系的结构工业化生产程度会更高一些，在建筑使用后，进行拆除时对资源的重复利用率也是最高的，这种建筑体系非常适用于工业厂房和仓库的建设，也正是因为如此，这种建筑体系逐渐成为了现阶段工业建筑设计中使用最广的一类轻型钢结构建筑体系。

4.2轻型钢结构屋盖体系

4.2.1网架结构

网架结构最早是在20世纪40年代兴起的，一经兴起就取代了当时普遍使用的钢筋混凝土壳体结构，之后又建造了一些非常经典的公共建筑，比如英国的哈罗文娱中心、美国的芝加哥国会大厅、我国的首都体育馆等建筑都是网架结构的。

4.2.2网架结构的特点

网架结构是由很多有规律的杆件构成的，而且杆件自身就是非常好的空间造型元素。网架可以承受来自不同方向的屋面荷载，它是一种高次超静定空间结构，网架结构与其他的轻型钢结构相比，它的网架刚度和跨度更大，而且自身的自重还非常的轻，其适应平面变化的能力是非常强的。由于网架结构的有效经济跨度在30m左右，其他轻型钢结构的经济跨度一般都在20m左右，所以网架结构的整体结构高度比较小，因此在同一所建筑当中，它的空间利用率是最高的，而且用钢量也比其他轻型钢结构的形式要低很多。轻型钢结构工业建筑在生产厂房、车间等厂区的建筑当中起着非常重要的作用，也在这些建筑当中充分体现了轻型钢结构的高效率、经济等特点。随着我国对轻型钢结构建筑的深入研究，相信在以后的工业建筑当中，轻型钢结构会有更加广阔的应用空间。

作者：白晓民 单位：山东三维石化工程股份有限公司内蒙古分公司