玉溪市综合设计院 云南玉溪 653100
摘 要：在现代工业建筑设计中，轻型钢结构是一种最为常见的结构形式。加强对其的设计和优化，对于确保整个工业建筑设计水平的提升有着不可或缺的作用。所以应注重对其应用特点的掌握，并采取针对性的设计方法，最终促进其设计性能的优化和完善。本文正是基于这一视角，主要就这些内容进行了分析和探讨。以更好地在工业建筑设计中加强轻型钢结构的应用。
关键词：工业建筑设计；轻型钢结构；设计
在工业建筑设计中，由于门式刚架轻型房屋钢结构自身具有的诸多优势，不仅抗震性能好，而且抗风能力强，在适应性和环保性方面的优势较为突出。而为了顺应时代发展的需要，将节能环保理念渗透到整个工业建筑设计之中，对于促进建筑行业的可持续发展有着不可或缺的作用。所以为了更好地推广对其的应用，我们必须切实掌握其应用特点和设计方法，才能真正实现工程设计的最优化，以下笔者就此展开分析。
1应用特点分析
在工业建筑设计中加强门式刚架轻型房屋钢结构的设计已经被我们所重视，所以为了更好地确保其设计的质量，就必须对其应用特点进行分析，具体主要体现在以下几个方面：
1.1自重轻
由于门式刚架钢结构的自重较轻经济性好，所以其在整个工业建筑设计中得到了广泛的应用，而这主要是因为其采用焊接H型钢进行受力，不仅截面利用系数较高，而且节点设计施工方便。所以其自重轻属于其应用特点之一。
1.2工业化程度高
这主要是因为门式刚架轻型房屋钢结构的构造简单，制作时采用的材料单一，与其他的结构比较而言，更加容易达到标准化和自动化的生产，所以在生产和安装过程中都具有较高的工业化程度，与工业建筑的发展要求相符。
1.3进度快，成本低
由于在工业建筑中采用门式刚架轻型房屋钢结构不仅具有施工进度快的特点，而且还能将生产成本降低，加上焊接H型钢自身加工容易，在技术标准上要求不高，所以在工业建筑中得到便捷而又经济的应用[1]。
2设计方法分析
上述我们对门式刚架轻型房屋钢结构在工业建筑设计中的应用特点有了一定的认识，所以作为设计人员，必须在设计工作中切实注重对其设计方法和自身特点的掌握，才能更好地确保设计的质量。以下笔者主要就工业建筑的屋面、墙体、夹层构造以及细部构造设计为例，就门式刚架轻型房屋钢结构的设计方法进行分析。
2.1屋面
在对工业建筑的屋面采用轻型钢结构时，为了确保其设计的质量，作为设计人员，首先应深入现场，切实加强对工业建筑的分析，并强化其设计要点的掌握，精心选择建筑材料，科学确定坡度。就目前来看，常见的建筑屋面轻型钢结构主要有：①压型钢板；②铝镁锰合金板；③树脂瓦；④塑料瓦。目前工业建筑中采用主要有：①金属压型板；②金属夹芯板；③铝镁锰合金板。由于其材料不同，所以在用途上也存在差异。就常见的工业建筑来看，其建筑屋面坡度越大时，其屋面的排水就会更加顺利，但是也存在一定的不足，此时会加快排水的速度，从而溅起水花。但是坡度较小又会导致排水速度降低，进而导致积水。所以在进行轻型结构设计时，必须对屋面的坡度进行科学分析和合理的选择。而在此基础上，还需要对屋面板材的安装进行严格的要求。其安装方式及搭接构造也会对整个工程的质量带来显著影响。所以在设计中应紧密结合材料要求来选择，从而更好地选择价格适合的屋面材料，才能更好地为屋面设计成效的提升奠定基础。
2.2墙体
建筑墙体主要分为内墙和外墙，在工业建筑中亦是如此。所以根据其受力特点不同，又能将其分成自承重和非承重两种轻型墙体。目前在工业建筑墙体设计时，其采用的墙体材料以轻质材料为主。所以在设计过程中，我们应紧密结合建筑要求、设计规范和轻型材料的特点，针对性的进行墙体材料的选择。而在对金属压型板墙面系统的结构进行设计时，主要是对压型板的长度和钢板墙面系统的细部构造进行设计。在选择墙体金属板时，还应充分考虑每个板块的单位面积覆盖率和承载性能，才能更好地在施工中将搭接的数量减少，这样既能加快工程进度，又能节约施工材料。而在夹芯墙板构造设计过程中，应认真设计其节点做法，考虑其结构布置，确保放置板块的方式更加科学高效，同时还要注重墙体门窗洞口和转角处以及踢脚处的设计，从而更好地提升墙板设计水平。
2.3夹层构造
在门式刚架轻型房屋钢结构工业建筑夹层设计时，由于其与一般建筑夹层具有一定的差异，既要具备夹层功能，又要考虑轻型钢结构自身特点，所以在夹层构造设计时，主要是在主体建筑主体的结构内增设夹层柱及支撑系统，既要确保主体建筑结构自身的稳定性和承载能力，又要注重夹层结构的优化。这就需要我们在设计中确保设计方案的合理性和经济性。但需要注意的是，我们应充分考虑夹层结构设计时做好自身纵向与横向支承的设计，才能更好地确保整个轻型钢结构的稳定性和刚度得到满足。除此之外，还要在设计过程中注意地震扭转效应带来的影响，尽可能地使各区域结构刚度得以均匀分布[2]。
2.4细部构造
2.4.1概述
在做好上述设计工作的同时，我们还需要在细部构造设计上下功夫，才能更好地确保工业建筑设计的完美性。例如某高科技企业为了满足实际生产的需要，需新建两栋生产车间，由于该生产车间地处高新技术产业园区，对车间外观有较高要求，所以在对其进行设计时，将其立面作为建筑外观设计考虑的重点因素，并利用外围护墙面体系将企业标志体现出来，并在车间立面设计中融入企业标志的造型，结合压型钢板表面形成的凹凸变化以及色彩变化等体现建筑的外观韵律。而在这一过程中，其色彩变化具有恰到好处的作用，这一过程实际就是对细节进行的处理，不仅能达到希望的效果，而且还能有效的促进其建筑美感的提升。所以在处理细部构造时，也需要引起我们的重视。以下就这一案例中采用的细部构造优化设计措施进行如下总结。
2.4.2墙体外围护构造的优化设计对策
由于该工业企业厂房外墙的外围护表面具有凹凸变化明显的特点，所以这就需要考虑其与一般厂房构造的不同点。由于其灰白色的压型钢板墙体从灰色墙体中突出了100mm，所以在设计过程中，就需要在墙体的檩条边缘处设计附件的骨架和特殊压型的钢板，从而形成一种特殊的构造处理，并对凹凸部位的压型钢板折件进行了收边处理，最终取得了良好的效果。
2.4.2图示1 2.4.2图示2
2.4.3墙面转角处构造的优化设计对策
由于其立面墙面的转角处已经利用包角折件进行了包边处理。而为了满足协调比例和防止渗漏以及经济性等方面的要求，设计人员紧密结合立面的高度和压型钢板的版型，对包角折件进行一定的造型和处理，不仅能预防出现收边过大或过小的情况，而且又能预留一定延展的宽度，最终有效的确保折件在恶意的环境下不会出现破坏和变形[3]。
3结语
综上所述，门式刚架轻型房屋钢结构在工业建筑设计中的应用具有十分重要的意义，为了更好地促进其应用成效的提升和优化，我们必须切实掌握其应用特点，并结合其自身特点和工程的实际需要，重点加强对其细节构造的处理，掌握其设计重点的同时注重设计质量的控制，最大化的确保其设计的科学性和合理性，最终有效的确保轻型钢结构工业建筑的设计质量，同时还能降低成本方便施工，实现设计与施工的有效结合，达到建筑效果与建筑经济性的完美统一。
参考文献
[1]刘二燕.轻型钢结构在工业建筑中的设计应用[A].《建筑科技与管理》组委会.2015年5月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:，2015:2.
[2]马琴.浅析轻型钢结构在工业建筑中的设计与应用[J].科技创新与应用，2014，(34):249-250.
[3]宋祥.轻型钢结构工业建筑设计研究[D].山东建筑大学，2012.
论文作者:廖久国
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月下
论文发表时间:2017/5/12
标签：钢结构论文; 工业建筑论文; 屋面论文; 墙体论文; 建筑设计论文; 夹层论文; 建筑论文; 《建筑学研究前沿》2017年1月下论文;