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摘要：随着社会环保理念的深入人心，工业建筑的钢结构设计必须要同时实现经济性与环保性，以此才能够顺应时代的发展，为此，轻型钢结构在其中的作用则越来越明显。轻型钢结构以其独特的优势得到了广大工业建筑结构设计人员的认可，并在工业建筑中得以应用发展。本文就针对轻型钢结构的工业建筑设计进行了探析，以供参考。
关键词：轻型；钢结构；工业；建筑；设计
1轻型钢结构建筑的概念
在当前，轻型钢结构的工业建筑中还没有一个明确的界定，对它最常见的称呼是受常规钢结构所影响的钢结构，以此来区分的。在一些参考文献中可以看到对轻型钢机构的定义有两方面结构重量轻、经济效用好，总的来说，轻型的钢结构主要突显的就是轻，它的产生是轻型钢构件与轻型建筑材料的有机融合体，它可以切实满足社会公众对工业生产所需的空间需要。
2轻型钢结构在工业建筑中的应用优势
工业建筑已经使用的材料已经离不开轻型钢结构，轻型钢具有诸多特点，抗震性强，具有持久性，绿色环保，同时还具有保温的特点。轻型钢结构在应用中特点较为突出，主要有三种情况，第一，轻型钢结构之所以能够得以广泛应用，这与它自身具有自重轻的特点是离不开的，轻型钢结构在制作的过程中选取的是一种轻型焊接的H型钢材，这就是轻型钢具有自重轻的主要原因。第二，使用轻型钢结构符合工业化建筑的具体要求。轻型钢结构具有重量轻的特点，在工业建筑中操作简单便利，还有其结构比较单一化，并不像过去使用的钢材那么复杂，是非常容易达到工业的的标准生产的。不管是从轻型钢结构自身的特点来讲，还是其对整个工业建筑来说，都是非常具有优势的，都是符合工业建筑的具体要求的。第三，使用轻型钢结构具有节省材料，节省人力投资，缩短工期等优势，轻型钢结构操作起来方便易行，大大减少了人力的投人，其在价格方面也比过去使用的重型钢材低廉，在很大程度上节约了建筑成本，在工业建筑中是非常具有优势的。
3轻型钢结构工业建筑设计存在的问题
钢产量处于不断增长的地位，建筑过程中的广泛运用不仅是建筑施工良性的要求，更是整个社会健康、和谐发展的要求:工业建筑有着很多的预埋件，如果有遗漏的问题需要及时的对其加以修补，这样不仅仅会造成成本增加，而且影响了工程进展，如:施工中随时注意钢结构的节点，虽然有时表面上看起没有存在承受弯矩的情况，但是有时可能产生转动的情况，而且与结构分析中的假定情况不符合，更是对整个工程的预算起到负面效应:柱下条形基础，假设基础的翼缘板选用的是缓坡形式，则一定要注意坡角不能太陡，不然则会降低工程施工工艺效果:节点结构设计将直接影响着钢结构设计的安全性能:在工程设计当中，选择使用轻型门钢结构设计，在施工现场装配的过程中，最下端的螺栓没有预留足够的扳手空间，避免力矩扳手没有办法安全运用。节点设计一定要达到构造简单、传力可靠、受力明确、工艺性良好的等方面的要求:钢结构材料被广泛运用到住宅建设的承重之中，这促使住宅建设材料运用的多样化。
4轻型钢结构的工业建筑设计分析
4.1屋面建筑材料
1）常用屋面板材轻钢结构的屋面材料应具备高强、轻质、耐久、保温、隔声、隔热、抗震、防水等性能，同时还要能够进行工业化生产，构造简单以及施工操作便捷。屋面钢结构主要承受屋面荷载，降低了屋面板受力条件。当下常用的屋面板材包括彩色压型钢板、彩钢夹芯板，其中彩色压型钢板需要现场复合，为了深化其保温隔热效果，需要填充离心玻璃棉与岩棉等材料；彩钢夹芯板本身的节能环保性能良好，是最为常用的屋面板材。
2）屋面板材连接方式。①彩色压型钢板连接方式，其主要包括两种方式：第一，咬合式连接，此方式有180和360两种咬口卷边方式，其中180为非紧密型咬合，360为紧密型咬合，其原理是利用专门的咬边机紧密咬合搭接在一起的压型钢板边，产生一定的气密作用，咬合边与板的内表面利用钢板钩进行相互固定，确保了其形式立面美观；第二，扣盖式连接，该方式对称布置压型钢板接缝边，并利用卡扣构造收紧板边，在安装防水扣盖。该方式具有隐藏式构造，并利用扣盖下的空腔式原理增大防水效果。但该方式不适用于沿海台风多发地区。②彩钢夹芯板连接方式，主要有屋面板横向与纵向连接两种形式。屋面夹芯板外板为高波压型钢板，包括U形和V形两种。横向连接方式为了防止出现虹吸现象，应做好构造卷边并固定在屋面板压盖下；纵向连接在檩条处，两块板要在屋架支撑构件上放置，且板支座的长度要≥50mm，所以连接处檩条一般都设计成双檩或焊接长角钢。
4.2通风设计
工业封闭式生产作业方式极易产生大量的粉尘、烟雾以及热气等污浊气体，若不能及时排出会严重影响室内工作环境，甚至危害作业人员的身体健康、腐蚀结构构件，这就需要在立面加设百叶窗的基础上加装气楼或辅助通风器、天窗等设施，保持良好的室内环境。
4.3采光设计屋面采光设计
主要是利用采光顶棚、采光板等形式，其中采光顶棚是在突出屋顶表面的侧向开窗的天窗形式，其高度和跨度主要根据通风和采光的要求来具体确定。另外，采光顶棚根据采光要求可以单独设置也可跨越整个屋脊或延伸到墙面与立面结合设计；采光板可选用中空板、玻璃纤维加强聚酯等做为板材，在屋面围护板材安装，形成采光条带，增加室内光线。目前，在轻型钢结构厂房中最常用的采光板材是玻璃纤维加强聚酯，其具有高强度、好耐久性、成型便捷等优点，与彩色压型钢板配合使用，取得了较好的采光效果。
5轻型钢结构工业建筑设计的应用发展
随着轻钢结构应用的不断扩大,轻型钢结构被广泛运用到仓库及工厂的建设当中,这些仓库及工厂在规模上处于中小型。而且随着科学技术的发展,相关钢结构的设计软件处于飞速发展的阶段,与此相关的一些软件设施得到不断地完善,这为施工中钢结构设计图纸的完成提供了大大的便利方面。当前,我国在住宅建设方面大量引进该种材料,而且以系列化、通用化,以专业化、社会化生产和商品化供应为基本方向的住宅产业现代化体制。可以预见,不远的将来钢结构住宅的发展和应用会有新的飞跃。防腐蚀、防火、抗震、抗风、防雷和防暴是轻型钢结构工业建筑的安全内容,通过对轻型钢在工业建筑的应用,可以得出,安全设计在轻型钢结构工业建筑设计中占有重要的地位。工业建筑结构设计工作当中,结构设计的安全性、耐久性及实用性是设计需要遵循的基本性准则,为此就要求设计工作者需严格的按照有关的设计规章制度来工作,详细的了解施工工艺顺序,全方位的对其影响因素进行考虑,对建筑结构进行科学优化,最终达到建筑技术经济性能的有效统一。轻型钢结构加强的主要方式是在原有建筑主体结构上进行直接性加高,在原有建筑结构的基础上得到加固以及优化主体结构的目的。
结语
综上所述，由于近些年我国工业建筑的生产水平不断提高，使得诸多新兴材质、结构的出现，比如轻钢型结构。它是目前应用比较广泛的材料，具有较强的保温性、隔热性以及节能性。合理运用轻钢型结构是确保工业建筑安全性与稳固性的基础，它是保证工业生产环境优质的前提条件，也是提高工业生产效率的关键。因此，加大对轻型钢结构工业建筑设计力度，是提升确保工业持续发展的主要手段。
参考文献
[1]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（9）.
[2]张遥.浅谈门式刚架轻型钢结构工业建筑设计的入门之道[J].武汉勘察设计，2012（7）.