摘要：工业建筑是我国现行阶段建筑领域的重要组成部分，多数采用轻型钢结构来提高建筑质量的安全性和效益性。工业建筑在作业时需要承载高负荷量，导致自身结构的荷载量也逐渐升高，而轻型钢的使用则有效缓解了这一现状，而且充分发挥出其强度高、装配简单、材料轻巧等优势，从而缩短了建筑工期。该文简要概述了轻型钢在工业建筑外墙体和屋面等结构设计中的应用现状，以此来提高工业建筑质量。
关键词：轻型钢；工业建筑；结构设计；应用分析
0引言
工业建筑采用轻型钢主要是利用其生产、设计与施工等工艺环节呈现一体化，施工现场操作简便，材料成本低，无焊接作业，有利于缩短施工周期，提高建筑行业的经济效益。轻型钢具有较强的受力结构，无论是安装方面还是施工阶段均满足工业建筑的基本需求。轻型钢在技术要求方面较为严格，因此对于其采购环节和施工环节均应当结合建筑环境而选择合适的材料。由于轻型钢的性价比较高，能够实现批量化生产，因此建筑人员多选用轻型钢作为工业建筑的主要材料，同时结合轻型钢的应用特点，从而实现工业建筑结构设计的高质量需求。
1轻型钢结构设计原则
1.1适用性原则
轻型钢结构适用于低载荷承重工业建筑领域，其相关技术和产品配置逐渐得到规范和普及，建筑结构采用镀锌板材料，具备较强的抗腐蚀性能和抗震效用，远远高于传统混凝土结构和砖混住宅区域；轻型钢结构单位面积重量很低，无论是空间设置还是人力需求等方面均满足于大多数地质环境的建筑要求，结构体系较为灵活，尤其是对于工业建筑的隔声、保温隔热、采光具有一定的适用性，同时发挥出轻型钢结构的高效节能、环保等可持续发展要求。
1.1.1隔音效能
对于工业建筑来说，隔音效果是有效评估其建设环境的重要指标，尽量避免不明物体剧烈震动产生的噪声污染，轻型钢材料多采用中空玻璃装结构，能够在一定范围内产生良好的隔音效果；工业建筑墙体多采用轻型龙骨等材料来增强隔音效果；对于空气、雨水等不同来源产生的噪声，在建筑过程中需要采取适当的隔音措施。
1.1.2保温隔热效能
在全面提倡高效节能标准中，轻型钢的优势在于具有通风、呼吸等功能，既保证了建筑内部形成可流动的空气对流，满足大型建筑的通风需求和散热要求，又能够有效改善室内空气湿热不均的现象。
1.1.3采光效能
工业建筑对采光的要求很高，因此也对建筑用材提出了较高的筛选标准。室内建筑标准要尽量避免阴暗、潮湿的环境，这也充分说明了采光材料应当与其他建筑结构的耐久性相适应，即采用冷弯薄壁结构。轻型钢骨具有较强的抗腐蚀性能，能够降低钢板在使用过程中的锈蚀程度，从而增加轻型钢的使用寿命，搭配使用玻璃纤维聚酯或者聚碳酸酯等采光板可以提高其采光性能。
1.2安全性原则
工业建筑在实施过程中需要不断提高其安全系数，既要保证作业人员的人身安全，又要确保建筑材料及各方面的安全性能，轻型钢作为现阶段工业建筑普遍使用的结构类型之一，保障其安全性至关重要。工业建筑系统非常庞大，且操作工序较为复杂，一旦受到地震、火灾以及强压等外界因素干扰，工业建筑将面临巨大的损失，由于工业建筑原料的生产质量问题不易受到控制，在很大程度上会直接造成严重的火灾现象，因此应当严格选用安全性能较高的建筑材料，例如轻型钢因其抗震、抗压、耐用且防火等特点被广泛应用于建筑行业中。
1.3经济性原则
轻型钢在工业建筑结构设计中具有两大优势：一是重量轻，二是成本低。遵循经济性原则，轻型钢结构材料的使用简化了传统建筑模式下的繁杂作业量，不仅减少了部分材料的成本输出，而且避免了人力物力的大量消耗；相比较于重型钢材的使用，轻型钢的价格较低，且操作方便，是工业建筑结构设计首选的钢材之一。为了有效避免建筑施工过程的盲目操作，需要结合工业建筑环境和实施特点，合理规划其建筑方案，包括建筑前期原材料的选择、混凝土结构以及生产工艺等。
2轻型钢在工业建筑结构设计中的应用特点
2.1外墙体系
工业建筑外墙体系的构造主要是采用非承重组合墙，利用其特点为外墙打造高强度的压力载荷，多选择将镀锌材料整合为压型钢板，从而增强其钢材强度和稳定性波形，实现板型的固定。工业建筑外墙体系的施工流程主要为：①安装主钢结构；②将墙檩横向铺设于屋顶柱子上，并结合檩条与周围构件的疏密程度，将超细玻璃丝绵放置于压型钢板和檩条之间，尽量避免墙板与墙檩产生过多的间隙；③包装外墙体的骨架结构，并设置独立的内衬钢板。为了提高建筑结构的美观性，可以根据其建设要求选择相应的板型，例如竖直墙板经济性能高，且具有较强的稳定结构；横向墙板的外观较美观，适用于大型工业建筑情况。目前，我国绝大部分的工业建筑厂房采用普通的压型钢板，后来逐渐采用高复合板，复合板适用于钢材的任意版型设置，例如平板、压花板以及波形板等，又能够做成墙檩以稳定外墙结构。工业建筑外墙构造选用轻型钢的原因在于实现墙面与柱子的独立性，开窗自由且通风性良好，多为工厂外墙设计。
2.2屋面设计
2.2.1坡度排水
一般来说，工业建筑需要充分考虑屋面坡度排水等因素，坡度与排水量、材料用量、施工难度以及后期维护等均存在直接的影响，因此坡度选择应当结合当地建筑环境和板型要求来确定，例如区域性雨水多选择较大坡度，雨水少则选择较小坡度。工业建筑压型板的屋面坡度要控制在正常范围内的5%~35%，同时也要根据建筑原则满足立体效果的要求。
2.2.2压型钢板
工业建筑轻型钢结构设计中需要结合建筑要求，预留出通风管、采光窗等多重构件，这就容易导致屋面在排水系统中阻断水流等现象，严重时会发生漏水问题。这就需要建筑初期确定好构件的孔洞直径大小，才能采取不同措施来解决积水问题，例如直径偏大的孔洞，需要将屋面的底座和泛水裙板设计成一体结构；在直径偏小的孔洞周围涂抹适量的硅酮胶也可以起到防水功效。
2.2.2.1通风设计
良好的通风效果能够有效排出工业建筑作业产生的大量污浊气体，例如粉尘、烟雾等，这是保证室内工作环境的必要条件。工业建筑在施工过程中难免会产生大量的有毒气体，不仅会使作业人员的生命健康受到威胁，而且大量热气在作业环境内流动会腐蚀结构器件，因此应当在工业建筑四周设立百叶窗或者辅助通风器等设备，有利于废弃的排出，保证室内良好的空气环境。
2.2.2.2采光设计
工业建筑的屋面设计通常会选择采光板或者采光顶棚来满足通风、采光的要求。采光板多安装于建筑屋面，与围护板材构件形成良好的感应带，以达到良好的室内采光效果；工业建筑多采用玻璃纤维聚酯或者中空板等材料，其强度高、较便捷，同时结合彩色压型板使用，室内光线更加充足。采光顶棚设计在建筑屋面的侧向天窗位置，有利于根据其横向跨度和高度来满足采光需求；采光顶棚既可以独立设置在屋面四周，也可以横向跨越屋脊，形成墙面的立体效果。
3结语
综上所述，轻型钢在我国工业建筑结构设计构件中占据重要地位，具有较强的抗震性、抗风性、抗压性以及耐久性，既满足了工业建筑的结构稳定性和质量要求，又提高了建筑施工的安全系数，实现了建筑行业的可持续发展需求。轻型钢的使用有效改善了传统工业建筑生产工艺的弊端，不仅节约了原材料的生产消耗和施工成本，而且实现了人力物力的充分利用，结合钢结构的特性，使其能够切实满足工业建筑的需求。因此，只有不断优化和改进建筑施工工艺，充分发挥轻型钢的应用特点，才能促进工业建筑轻型钢结构的结构设计质量，提高其建筑水平。
参考文献
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作者:史岭 单位:南京派格斯游乐设备有限公司