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，本文对钢结构工业建筑设计应用中的问题展开探讨。
关键词：钢结构；工业建筑；实践
引言
目前，我国对钢结构建筑物在设计使用中的安全性和稳定性有了很高的要求。但是，受设计人员水平、工程建设内容、建筑物所处环境等因素的影响，在实践中达到的效果并不理想。这时就要求工程技术人员加大钢结构工业建筑的研究力度，保证钢结构工业建筑物的稳定性和安全性。目前钢结构在我国的应用还存在着一系列的问题，要求工程技术人员充分了解钢结构工业建筑物设计应用中存在的问题，采取相应的措施方法，从而保证钢结构工业建筑发挥其服务社会的作用。
1钢结构在工业建筑中的应用
1.1钢结构应用范围
在我国，大多数工业厂房屋面结构系统采用的是常规钢结构工字梁或轻型桁架，它们象征着我国早期工业时代。在进行工业建筑设计时，不同的使用功能对建筑物有不同的跨度及空间要求，而传统钢筋混凝土结构和普通钢结构已经无法满足，尤其是大跨度结构。因此出现了大型网架系统、索膜空间结构等。
1.2钢结构应用方向
在工业建筑中，相关工程人员依照生产流程来进行工作。在这个过程中，每个环节都有不同的要求，这就对于相关工程人员工作的熟练度与对新材料、新技术的掌握提出了相应的要求。在工业建筑中，新材料、新工艺总会去把落后的建材与工艺淘汰。例如：高性能涂料的开发与应用对于钢结构防火、防腐、防污染等都有很大的推动作用。伴随着经济的发展与进步，大量新材料、新工艺的开发与应用，更利于工业建筑设计的完善与进步。
2工业建筑应用钢结构的现存问题
相较于传统钢筋混凝土结构，钢结构于跨度及荷载等方面均远远超过其性能，促使其被广泛应用于工业建筑领域，但是由于传统钢筋混凝土结构应用时间较长，造成部分建筑领域从业者无法短时间适应钢结构存在产生排斥心理或排斥意识的可能性。由此可见，工业建筑领域中钢结构尚未得到相关从业人员的认可及重视无法向客户广泛推广。同时，与传统钢筋混凝土建筑单一性堆砌材料相比，钢结构自身无法脱离较为周密的设计体系及健全的施工体系，但是我国工业建筑应用钢结构时间较为短暂且尚未形成健全的施工体系，存在较大发展空间。此外，工业建筑应用钢结构无法脱离相关辅助性技术，例如：保温及隔热配套等。同时，与西方发达国家相比，我国钢结构设计理念及技术水平均较为落后，忽略专业人才培养、产品设计、技术开发及安装制作水准等环节，钢材质量仍存在较大发展空间。从吸纳阶段我国工业建筑钢结构应用水平来看，工业建筑钢结构技术体系不健全难以平衡综合性、复杂性及多样性等需求，所涉及的配套体系实施难度较大，例如：保温体系、隔热体系、防腐体系、墙体体系及屋面体系等。此外，从事工业建筑钢结构设计、制作、安装及监管等领域的工作人员尚未全面掌握知识要点无法完成知识积累难以转变其自身老旧意识，客观上加剧施工工艺应用难度间接影响工程施工进度。
3在钢结构工业建筑设计中应用采取的措施
3.1屋面、墙体材料设计实践
目前在轻型屋面、墙体有檩体系设计实践中，设计人员一般需要考虑到美观、造价成本与后期使用安全等因素，而压型钢板具有轻质、高强、美观、耐用、施工简便、抗震、防火等特点。基于这些特点，压型钢板在轻型屋面、墙体有檩体系中成为应用最广泛的材料。单层压型钢板的自重为0.10kN/m2～0.18kN/m2，当有保温隔热要求时，可采用双层钢板中间夹保温层（超细玻璃纤维棉或岩棉等）的做法。屋面全部荷载标准值（包括活荷载）一般不超过1.0kN/m2。在进行墙体材料设计时，设计人员还应根据建筑物的实际情况来确定采用哪种铺设方式。设计人员不仅要考虑以上这些方面，同时还要注意墙体材料的美学性和整体的整洁度。
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3.2整体结构设计实践
3.2.1线状轨迹错列设计
从整体角度来看，具有块状、错列轨迹线状等特点的钢结构工业建筑，其结构设计结构就是：线状轨迹错列设计。该设计方法，能够将工程建设的地形条件进行有效利用，即通过“化整为零”来提高建筑物设计使用的整体性与效率。此设计条件下，建筑能够从角度观察，在很大程度上提升了建筑物的美观效果。
3.2.2纵向错列设计
该设计方式主要作用于钢结构工业建筑的局部错列情况，即实际设计过程，要充分考虑不同高度设备的要求，来提高空间错列设计的科学合理性。研究表明，应用这种设计技术，不仅能够实现建筑内部结构功能区域的划分，还能为大型机械设备的安装运行提供作业环境。同时，纵向错列，还能提高建筑物的采光与通风效果，进而使其外形特征得到凸显，进而达到钢结构工业建筑对美观效果提出的设计要求。
3.2.3横向错列设计
该设计技术为新型的设计结构，其在钢结构工业建筑中的实践主要作用于集装箱式的横向多层建筑物。具体来说，建筑物能够在承重柱的控制下，将工程涉及的工程空间资源充分利用起来，以实现逐层横向延展连接的目标。此外，设计人员还可将单个箱体自成功能与内部相互连通功能，设置成大空间，以提高建筑物高层办公区的通风效果。这样一来，两个不同的钢结构工业建筑物高层就能实现连接，进而通过减少直线距离，来提高建筑物建设使用的效率价值。
3.2.4悬挑结构设计
作为钢结构工业建筑物的室内外空间有效利用手段，悬挑结构设计，主要用于室外产品的装车与物流控制。此过程，设计人员充分利用了钢结构建筑的延展特性，将屋面与屋顶结构向外扩展，以构建更大的空间。与此同时，还能为建筑物下部结构提供遮雨功能，建设使用人员可将其作为集会场所，以深化钢结构工业建筑物设计功能的多样性。
3.3功能结构设计实践
工业建筑物在设计功能方面与其他类型的建筑物相比有一个特殊要求，那就是在工业特色方面。设计人员需要考虑到建筑的各个方面，最基础的就是需要根据工程所在地整体规划、所处自然环境及经济技术条件等考虑建筑物的通风、采光等。设计人员还应该在工程项目功能设计要求的基础上，对于工程建设使用中会出现的结构变更，在不改变整体结构的同时，可变更或拆卸部分构件，从而降低技术改造费用，这样可以大幅度提高建筑物重复使用效率。
3.4构件储存工作的优化
完善构件的储存工作，能够有效保证构件的有效应用。相关工程人员在储存时要遵守相关的规则，以便后期工作的有效衔接，存放地点应该有专业人员管理，按时清点相关资料。完成资料存档工作，以便后期检查。构件堆放时，不同构件存放方式不同，比如：H型构件储存时需要注意不能平放。同时，构件的支点应该在两个以上，构件存放时不要超过三层，上下不同支点要对齐等。
3.5施工控制方法的优化
在工业建筑的施工中，施工人员要有丰富的经验，对梁柱安装的每一个环节、每一个细节足够认识和了解，同时需要很好的掌握柱间支撑、屋面水平支撑的安装精度。同时，在对垫板进行施工时，要保证垫板定位的精确性。在钢结构构件需要连接的地方，一般采用螺栓连接或者焊接连接等方式，这里需要注意要满足相关行业规范，从而保证结构的整体稳定性和安全性。
结语
通过各种设计应用实践，说明了钢结构工业建筑设计不仅要保证结构基本功能目的的实现，同时也要考虑使用功能变更问题，保证结构设计的灵活性。只有在钢结构工业建筑设计应用中选用合理的技术方法和措施，才可以达到工程建设的预期目标。
参考文献：
[1]董兴珍.结构工业建筑设计问题研究[J].住宅与房地产，2016（30）：43.
[2]路慧军.钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化思考[J].江西建材，2015（23）：17.
论文作者:陈学金
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：钢结构论文; 工业建筑论文; 建筑物论文; 工业论文; 构件论文; 屋面论文; 体系论文; 《基层建设》2018年第26期论文;