轻型钢结构工业厂房设计探析.docx

轻型钢结构工业厂房设计探析摘要：轻型钢结构工业厂房的出现充分满足工业厂区内生产、储存、公共用房、对外展示等建筑功能需求加快了工业建筑的建设速度。本文主要是对轻型钢结构工业厂房的结构选型建筑材料的选择和节点构造的设计做了分析以供同仁参考！关键词：轻型钢结构；工业厂房；节点；设计一、结构选型轻型钢结构工业厂房首先应根据生产工艺和设备的要求选择适用、经济的柱距和跨度。在满足生产工艺和设备安装要求的前提下结合建筑造型设计就一般项目而言经济跨度为24m、36m。对特定要求的工业厂房建筑（同一跨度、吊车吨位相同、高度相同、使用荷载相同及所处环境相同）随着柱距的增大总用钢量先是减少而后增加这说明存在最优柱距主要原因是随着柱距的增大作为整个厂房结构的“用钢大户”刚架的用钢量所占比例逐渐下降并随柱距的增大降幅趋于平缓；而次结构用钢比率却随柱距的增大而上升当柱距较大时其用钢量占了主要地位。结合近几年的经验一般来说经济柱距无吊车时为8～9m有吊车时为6～8m。当然最优柱距受跨度、吊车、层高、使用荷载、所处环境不同以及蒙皮效应、空间协同作用等等的影响而有所不同。二、建筑材料的选择和节点构造的设计建筑材料的选择和节点构造的设计直接关系到轻型钢结构工业厂房安全、适用、经济、美观等。（1）安全轻型钢结构工业厂房安全包含防火、防腐、抗震、抗风、防雷及防爆等方面本文结合笔者自身的结构专业知识谈一谈轻型钢结构工业厂房防火设计。轻型钢结构工业厂房设计非常重要的第一步是根据生产工艺、原料和产品的性质特点及其在整体中所占面积比例确定该工业建筑的火灾危险性；并结合工程规模确定建筑耐火等级。需要注意的是多（单）层丁、戊类厂（库）房采用轻钢结构时是可以不做防火保护的（使用甲、乙、丙类液体或可燃气体的部位除外且屋面为不上人屋面）这样能节约造价10%～20%。对于其它需做防火处理的钢构件在轻型钢结构工业厂房中一般采取刷薄涂型防火涂料。随着防火涂料工业的发展新型薄涂型防火涂料不断出现；一般新型薄涂型防火涂料的厚度与耐火极限的对应关系如下：0.5厚为0.5h、1.5厚为1.5h、2.0厚为2.0h、2.6厚为2.5h。所有钢构构件的耐火极限均应满足《建筑设计防火规范GB50016-2006》（以下简称《建规》）的要求。所用防火涂料的各项性能指标均须符合《钢结构防火涂料应用技术规范CECS24：90》的要求并严格按其要求施工；每遍刷涂厚度宜为0.2～0.3mm每次刷涂时应待上一道涂膜干透后进行露天作业时不得在雨天进行。轻型钢结构工业厂房（除甲、乙类外）一般规模都较大往往在厂房中附设有仓库和办公用房并设有夹层；大多数为综合性厂房需分为多个防火分区。在设计和施工中钢结构构件的防火问题一般会得到重视而建筑物中水平和垂直方向防火分隔构件的完整性往往会被忽视。比如说工业厂房建筑中常见的防火隔墙笔者在施工图纸校对和多数工程的竣工验收中经常能看到内隔墙与外墙屋盖间的空缝没有采取有效的封堵措施防火隔墙特别是封闭楼梯间和疏散通道隔墙起不到应有的防火、隔烟作用。封堵材料可采用钢板刷防火涂料或防火板耐火极限应根据该防火隔墙上的防火门窗的要求来确定；构件间的缝隙应满嵌防火密封胶。（2）适用轻型钢结构工业厂房的适用性首先在空间上要满足生产工艺的需求然后要在室内物理环境上满足生产人员的劳动安全和职业卫生的要求。空间设计往往能得到重视而室内物理环境的质量常有不尽人意的地方。主要表现在光环境、热环境、声环境几个方面：光环境。轻型钢结构工业厂房对于室内的采光要求很高一方面是节约室内照明一方面是可以保证生产的安全。一般轻型钢结构工业厂房进深都大侧面采光只能解决靠近外墙的一小块区域的采光问题绝大部分的区域需靠屋面采光。采光材料的选择应与采光要求和其它围护构件的耐久年性相适应采光材料一般为玻璃纤维聚酯（FRP）采光板和聚碳酸酯（PC）采光板。热环境。轻型钢结构工业厂房室内热环境的控制主要通过保温隔热和通风来调节。保温隔热可以采用特殊的隔热材料来实现通风可以在靠屋脊的位置安装通风器。声环境。轻型钢结构工业厂房室内噪声来源主要为空气噪声、振动噪声及雨水撞击声。对于空气噪声若采用50厚的岩棉夹芯板可隔声降噪约29dB（A）内衬面料采用穿孔材料平均吸音系数SAC=0.85；对于雨水撞击声若采用50厚的岩棉加底衬材料强力聚丙烯膜可降噪约19dB（A）；对于振动噪声主要采取阻断振源的办法除了设备自身采取减振措施外在振源与主体钢结构间设隔振沟在安装时尽量避免彩钢板之间的刚性连接而形成“声桥”。（3）美观轻型钢结构工业厂房的特点是体量大、水平方向长、形体简洁建筑构件类型少、规格统一表观质感好