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摘 要：轻钢结构是一种新型的钢结构体系，具有自重轻、施工速度快以及商品化程度高等优点，且已广泛应用于工业厂房的建设之中。因此，对轻钢结构在日常的工业厂房中的应用现状的分析，有着重要的意义。
关键词：轻钢结构；工业厂房；设计；应用
城市发展迅猛，经济提升加速，我国的建筑行业也在不断地发展过程中，特别是对于先进的，性价比高的材料的使用，我国建筑行业近年来有了很大改进。在很多厂房建设中，越来越多的轻钢材料被使用。另外，伴随着国家可持续发展战略的实施以及人们生态环保意识的不断增强，建筑材料已逐步向环保、高效以及低耗方向发展。
1 轻钢结构概述
轻钢是一个比较模糊的名词，目前一般认为主要构件钢板的厚度不大于10mm，即被称之为“轻钢结构”。而在轻钢结构建筑体系中，轻钢结构具有更为广泛的含义和内容，并非仅仅只是指由薄壁型钢、角钢以及圆钢所组成的结构，它还包括自重轻和经济效益好这两层含义。在房屋建筑中，要判断房屋建筑结构是否是轻型钢结构建筑体系，主要有两个判断指标：一是屋盖是否采用轻型屋面材料；二是结构体系每单位面积的用钢量。对于其他类型的结构形式，要判断其是否属于轻型结构建筑体系，主要以用钢量来进行判定。
2 轻钢结构在工业厂房中的设计要点
2.1 结构体系
（1）结构特点
在实际的应用过程中，轻钢结构因为其方便快捷的特点，近年来已经受到了很多业主的欢迎，以下主要讲述一下轻钢结构的主要特点：第一，采用高效轻薄型材料，自重轻，强度高，占地面积小；第二，建筑施工过程中的各个程序可以以较小的时间差同步进行；第三，随着科学技术的不断进步，各部件的生产均可联合计算机技术辅助生产；第四，可以有效地减少装修和维护费用；第五，住宅使用面积较广，易于增加楼层、加固或是改造；第六，新墙材应用范围广，建筑通风条件好；第七，室内水管电线均隐蔽在墙体和楼层间，布置灵活，修改简便；第八，房子可以随时搬迁，材料均可回收利用，不会造成环境污染，符合可持续发展战略。
（2）门式刚架
目前，轻钢结构工业厂房的门式刚架有多种形式，主要包括单跨、多跨、双跨、带毗屋的以及带挑檐的等。其中，在多跨门式刚架中，一般采用铰接来将其中柱与刚架梁连接起来。同时，门式刚架的梁柱根据不同的荷载、高度以及跨度，可以采用不同的钢截面。当将桥式起重机设置在工业厂房中时，则门式刚架梁柱的柱截面最好采用等截面的构件。
（3）轻钢结构工业厂房结构体系
在轻钢结构工业厂房结构体系中，其屋面一般选择有檩体系，常选用高频焊接薄壁H型钢或者是冷弯C型钢来做檩条，且檩条之间的距离一般间隔1.5m；同时，屋面板通常采用夹芯板或者是压型钢板。轻钢结构工业厂房结构体系中的外墙一般选择有墙梁体系，常选用高频焊接薄壁H型钢或者是冷弯C型钢来做墙梁，且墙梁之间的距离一般在1.5～2.1m之间；同时，墙面板通常采用夹芯板或者是压型钢板。
2.2 结构布置
在轻钢结构工业厂房中，其结构主要由三大部分组成，即屋面结构、墙面墙梁以及支撑。其结构布置的设计要点如下：
（1）屋面结构的平面布置
在轻钢结构厂房结构系统中，当房屋纵向的长度≥300m且房屋横向长度≥150m时，其房屋伸缩缝通常设置为温度伸缩缝。目前，制作温度伸缩缝的方法主要有两种：一种是在柱与吊车梁的连接处采用椭圆孔；另一种是在檩条的连接处设置双排柱或者是其连接处采用椭圆形的螺栓孔，以此来确保结构伸缩空间的充足。同时，在对屋面檩条进行布置时，应综合考虑各种因素的影响，如采光带、通风屋脊以及天窗等。此外，应根据具体实际的情况以及相关的计算来对屋面檩条之间的距离以及压型钢板厚度进行确定。
（2）墙面墙梁的布置
在对轻钢结构工业厂房的墙面墙梁进行布置时，应先按照门窗的大小以及位置来对墙梁的位置进行确定。同时，在对雨篷与挑檐进行设置时，也需要增设墙梁等构件。此外，还需要通过具体的实际情况以及相关的计算，来确定墙梁的规格尺寸。最后，在进行设计时，还必须对墙面板的规格、厂房的美观进行考虑。
（3）支撑布置
在轻钢结构工业厂房中，其支撑主要包括竖向柱间支撑和横向水平支撑两种。这两种水平支撑的作用在于不仅能对刚架的整体刚度进行提升，而且还可以传递和承担水平力，从而为结构安装的稳定提供了保障。在对支撑进行布置时，若已设置了温度伸缩缝，则应将这两种水平支撑同时分别设置在每个温度伸缩单元之中，以此来确保空间结构体系的稳定。同时，横向水平支撑之间的距离应≤45m。若温度伸缩单元长度≤90m时，则应将上柱柱间支撑设置在温度伸缩单元两端的第一开间的上柱处。
2.3 刚架柱基础的设计
（1）刚架柱基础的形式
一般而言，轻钢结构工业厂房的刚架柱基础的形式主要包括3种，即钢筋混凝土独立基础、柱下条形基础以及桩基础。其中，柱下条形基础一般应用于加固工程之中，钢筋混凝土独立基础一般应用于土质较为均匀的地基处，而桩基础则通常应用于深基础。
（2）刚架柱基础的设计
在轻钢结构工业厂房中，刚架柱基础一般采用刚接或者是铰接柱脚的方式来对钢板和钢筋混凝土基础进行连接。
3 结束语
综上所述，轻钢结构是一种具有自重轻、施工速度快以及商品化程度高等优点的新型的钢结构体系，现已被人们广泛应用于建筑行业之中。其中，轻钢结构门式刚架设计已被人们广泛应用于工业厂房之中。而目前，轻钢结构的相关技术还不够成熟。加之，由于本文篇幅有限，必然存在不足之处。故而，还需要我们进一步对轻钢结构在工业厂房设计中的应用进行研究和探讨。
参考文献
[1]何山.探讨轻钢结构厂房的施工技术要点分析[J].中国建筑金属结构，2013，（22）：14.
[2]高健.浅析钢结构厂房的施工方法及质量控制[J].科技创业家，2013，（21）：12.
（作者单位：洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司）
关键词：轻钢结构；工业厂房；设计；应用
城市发展迅猛，经济提升加速，我国的建筑行业也在不断地发展过程中，特别是对于先进的，性价比高的材料的使用，我国建筑行业近年来有了很大改进。在很多厂房建设中，越来越多的轻钢材料被使用。另外，伴随着国家可持续发展战略的实施以及人们生态环保意识的不断增强，建筑材料已逐步向环保、高效以及低耗方向发展。
1 轻钢结构概述
轻钢是一个比较模糊的名词，目前一般认为主要构件钢板的厚度不大于10mm，即被称之为“轻钢结构”。而在轻钢结构建筑体系中，轻钢结构具有更为广泛的含义和内容，并非仅仅只是指由薄壁型钢、角钢以及圆钢所组成的结构，它还包括自重轻和经济效益好这两层含义。在房屋建筑中，要判断房屋建筑结构是否是轻型钢结构建筑体系，主要有两个判断指标：一是屋盖是否采用轻型屋面材料；二是结构体系每单位面积的用钢量。对于其他类型的结构形式，要判断其是否属于轻型结构建筑体系，主要以用钢量来进行判定。
2 轻钢结构在工业厂房中的设计要点
2.1 结构体系
（1）结构特点
在实际的应用过程中，轻钢结构因为其方便快捷的特点，近年来已经受到了很多业主的欢迎，以下主要讲述一下轻钢结构的主要特点：第一，采用高效轻薄型材料，自重轻，强度高，占地面积小；第二，建筑施工过程中的各个程序可以以较小的时间差同步进行；第三，随着科学技术的不断进步，各部件的生产均可联合计算机技术辅助生产；第四，可以有效地减少装修和维护费用；第五，住宅使用面积较广，易于增加楼层、加固或是改造；第六，新墙材应用范围广，建筑通风条件好；第七，室内水管电线均隐蔽在墙体和楼层间，布置灵活，修改简便；第八，房子可以随时搬迁，材料均可回收利用，不会造成环境污染，符合可持续发展战略。
（2）门式刚架
目前，轻钢结构工业厂房的门式刚架有多种形式，主要包括单跨、多跨、双跨、带毗屋的以及带挑檐的等。其中，在多跨门式刚架中，一般采用铰接来将其中柱与刚架梁连接起来。同时，门式刚架的梁柱根据不同的荷载、高度以及跨度，可以采用不同的钢截面。当将桥式起重机设置在工业厂房中时，则门式刚架梁柱的柱截面最好采用等截面的构件。
（3）轻钢结构工业厂房结构体系
在轻钢结构工业厂房结构体系中，其屋面一般选择有檩体系，常选用高频焊接薄壁H型钢或者是冷弯C型钢来做檩条，且檩条之间的距离一般间隔1.5m；同时，屋面板通常采用夹芯板或者是压型钢板。轻钢结构工业厂房结构体系中的外墙一般选择有墙梁体系，常选用高频焊接薄壁H型钢或者是冷弯C型钢来做墙梁，且墙梁之间的距离一般在1.5～2.1m之间；同时，墙面板通常采用夹芯板或者是压型钢板。
2.2 结构布置
在轻钢结构工业厂房中，其结构主要由三大部分组成，即屋面结构、墙面墙梁以及支撑。其结构布置的设计要点如下：
（1）屋面结构的平面布置
在轻钢结构厂房结构系统中，当房屋纵向的长度≥300m且房屋横向长度≥150m时，其房屋伸缩缝通常设置为温度伸缩缝。目前，制作温度伸缩缝的方法主要有两种：一种是在柱与吊车梁的连接处采用椭圆孔；另一种是在檩条的连接处设置双排柱或者是其连接处采用椭圆形的螺栓孔，以此来确保结构伸缩空间的充足。同时，在对屋面檩条进行布置时，应综合考虑各种因素的影响，如采光带、通风屋脊以及天窗等。此外，应根据具体实际的情况以及相关的计算来对屋面檩条之间的距离以及压型钢板厚度进行确定。
（2）墙面墙梁的布置
在对轻钢结构工业厂房的墙面墙梁进行布置时，应先按照门窗的大小以及位置来对墙梁的位置进行确定。同时，在对雨篷与挑檐进行设置时，也需要增设墙梁等构件。此外，还需要通过具体的实际情况以及相关的计算，来确定墙梁的规格尺寸。最后，在进行设计时，还必须对墙面板的规格、厂房的美观进行考虑。
（3）支撑布置
在轻钢结构工业厂房中，其支撑主要包括竖向柱间支撑和横向水平支撑两种。这两种水平支撑的作用在于不仅能对刚架的整体刚度进行提升，而且还可以传递和承担水平力，从而为结构安装的稳定提供了保障。在对支撑进行布置时，若已设置了温度伸缩缝，则应将这两种水平支撑同时分别设置在每个温度伸缩单元之中，以此来确保空间结构体系的稳定。同时，横向水平支撑之间的距离应≤45m。若温度伸缩单元长度≤90m时，则应将上柱柱间支撑设置在温度伸缩单元两端的第一开间的上柱处。
2.3 刚架柱基础的设计
（1）刚架柱基础的形式
一般而言，轻钢结构工业厂房的刚架柱基础的形式主要包括3种，即钢筋混凝土独立基础、柱下条形基础以及桩基础。其中，柱下条形基础一般应用于加固工程之中，钢筋混凝土独立基础一般应用于土质较为均匀的地基处，而桩基础则通常应用于深基础。
（2）刚架柱基础的设计
在轻钢结构工业厂房中，刚架柱基础一般采用刚接或者是铰接柱脚的方式来对钢板和钢筋混凝土基础进行连接。
3 结束语
综上所述，轻钢结构是一种具有自重轻、施工速度快以及商品化程度高等优点的新型的钢结构体系，现已被人们广泛应用于建筑行业之中。其中，轻钢结构门式刚架设计已被人们广泛应用于工业厂房之中。而目前，轻钢结构的相关技术还不够成熟。加之，由于本文篇幅有限，必然存在不足之处。故而，还需要我们进一步对轻钢结构在工业厂房设计中的应用进行研究和探讨。
参考文献
[1]何山.探讨轻钢结构厂房的施工技术要点分析[J].中国建筑金属结构，2013，（22）：14.
[2]高健.浅析钢结构厂房的施工方法及质量控制[J].科技创业家，2013，（21）：12.
（作者单位：洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司）