何陽

摘要：本文首先闡述了輕鋼與重鋼的相關(guān)含義，分別從鋼結(jié)構(gòu)判定方法、輕鋼材料表現(xiàn)特點以及重鋼本身所具有的特點說明二者之間存在的差異性，并分析輕鋼與重鋼在建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)計特性以及節(jié)點設(shè)計中的實際運用，以期為后續(xù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的有序進行提供參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;輕鋼;重鋼

引言

現(xiàn)代化工業(yè)背景下，促使新型鋼結(jié)構(gòu)得到大范圍普及，國家推行的裝配式建筑，鋼結(jié)構(gòu)直接為裝配式建筑，主體建筑和維護系統(tǒng)都為裝配式建筑，間接加快了城市建設(shè)的步伐。在設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)時，可以將其細(xì)化為兩種類型即輕鋼、重鋼，二者之間的差異性并不在于其結(jié)構(gòu)本身，但在對比時，也未制定出明確的界限，對此需重視對輕、重鋼差異性的分析，以此保證工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量。

1輕鋼與重鋼介紹

（1）輕鋼。根據(jù)《門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（GB51022—2015）相關(guān)內(nèi)容可以明確輕鋼的相關(guān)定義：實腹門式鋼架的承重結(jié)構(gòu)為單跨或多跨形式，是一種輕鋼屋架，也可以被視為鋼結(jié)構(gòu)架，在制作輕型鋼結(jié)構(gòu)時，可以應(yīng)用輕鋼預(yù)制板結(jié)構(gòu)。房屋高度不大于18m，房屋高寬比小于1，承重結(jié)構(gòu)為單跨或多跨實腹門式剛架、具有輕型屋蓋、無橋式吊車或有起重量不大于20t的A1～A5工作級別橋式吊車或3t懸掛式起重機的單層鋼結(jié)構(gòu)房屋?，F(xiàn)階段，后一種制作方法的應(yīng)用較少，預(yù)制板結(jié)構(gòu)原理是在工業(yè)建筑鋼屋架的上方安裝預(yù)制板，但在實際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用中，上述提到的兩類結(jié)構(gòu)一般會選用鋼柱作為結(jié)構(gòu)支撐。一般來說，有關(guān)于預(yù)制板的厚度并沒有明確的說明與規(guī)定，設(shè)計為0.6～12cm即可。在輕型鋼結(jié)構(gòu)實際使用期間，需先將已制作完成的預(yù)制板運輸至施工現(xiàn)場，嚴(yán)格按照要求與規(guī)范對預(yù)制板進行安裝，這一工序與混凝土現(xiàn)場澆筑不同。此外，工業(yè)建筑輕鋼屋架中所使用的彩鋼類型輕鋼結(jié)構(gòu)，但通過分析現(xiàn)階段各工業(yè)建筑工程的施工現(xiàn)狀后可以看出，該類屋架結(jié)構(gòu)跨度較大。

（2）重鋼。重型鋼結(jié)構(gòu)與輕型鋼結(jié)構(gòu)是相對的，在劃分界限方面并不清晰，一般來說，將厚度大于2.5cm的H型鋼柱板制成的鋼構(gòu)件稱為重型鋼結(jié)構(gòu)。但實際而言，輕、重型鋼并沒有確切分別，因此需結(jié)合工業(yè)建筑工程實際情況分析二者之間存在的差異及功能。

2工業(yè)建筑設(shè)計所用的輕鋼與重鋼的區(qū)別

（1）輕鋼重鋼判定標(biāo)準(zhǔn)。判定結(jié)構(gòu)為輕鋼或重鋼時，并沒有統(tǒng)一的判定標(biāo)準(zhǔn)，在開展工業(yè)建筑工程設(shè)計與施工時，很多設(shè)計人員以及施工人員會根據(jù)自身多年的施工經(jīng)驗判斷所選用的鋼結(jié)構(gòu)，但其僅可以明確該建筑需應(yīng)用到的鋼結(jié)構(gòu)類型，對于二者之間的差異性無法給出準(zhǔn)確的說明。因此，在判定輕鋼與重鋼時，需明確輕鋼材料的表現(xiàn)特點以及重鋼本身所具有的特點，以此為依據(jù)，判斷工業(yè)建筑工程中應(yīng)用的鋼結(jié)構(gòu)類型。同時，也可以利用施工時采集到的數(shù)據(jù)判斷結(jié)構(gòu)類型，判定方法如下：①分析建筑施工期間每平方米所使用的鋼結(jié)構(gòu)材料總量，若材料用量大于50kg/m2，則可以將其認(rèn)定為重型鋼結(jié)構(gòu);②對施工現(xiàn)場單臺起吊車吊起的鋼結(jié)構(gòu)重量進行判斷，若起吊重量不小于25t，便可以將其判定為重鋼;③將構(gòu)件鋼板厚度作為判定依據(jù)，如果鋼板厚度大于1cm，則說明在該建筑工程施工中，使用的輕鋼結(jié)構(gòu)較少，間接表明此工程選用的鋼結(jié)構(gòu)為重鋼。此外，還可以依托于多項參數(shù)對輕鋼與重鋼進行判定，比如最大跨度、檐高、結(jié)構(gòu)形式等，若使用的鋼結(jié)構(gòu)為表。

（2）輕鋼材料表現(xiàn)特點。在設(shè)計輕鋼結(jié)構(gòu)時，因腹板屈曲后，鋼結(jié)構(gòu)的強度也會隨之發(fā)生改變，因此需嚴(yán)格控制對加勁肋的設(shè)置，應(yīng)用少量的鋼便可，若增加加勁肋的設(shè)置，便會增加鋼梁整體使用量，間接形成重鋼結(jié)構(gòu)。通常來說，當(dāng)?shù)踯噰嵨徊桓哂?0t時，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時會選擇輕型鋼結(jié)構(gòu)，若超過限值，則應(yīng)選擇重鋼展開建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作，因輕鋼在安全度方面無法達(dá)到相關(guān)要求。

3工業(yè)建筑設(shè)計中輕鋼與重鋼的實際運用

某生產(chǎn)廠房規(guī)模為408.5m×84m，主廠房為4跨21m的鋼結(jié)構(gòu)廠房，鋼柱間距設(shè)定為6m，縱向設(shè)置溫度收縮縫。廠房設(shè)計施工時，共安排2臺32t的起吊車，同時又引進1臺雙層吊車，其下方承重能力為20t，上方承重能力為32t，并在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域安置2臺16t的吊車。

（1）建筑結(jié)構(gòu)。采用框架體系設(shè)計廠房橫梁，縱向則用鋼柱進行支撐，設(shè)計框架結(jié)構(gòu)時，邊柱設(shè)計成實腹工字型柱、中柱為格構(gòu)柱、上段柱、屋面房梁為焊接工字型柱。利用角鋼對屋面進行支撐，同時設(shè)計適量的縱向支撐，在橫向水平支撐的共同作用下，提高廠房整體剛度。連接水平支撐與梁腹板，并將壓桿安置在適當(dāng)?shù)牟课弧?/p>

（2）設(shè)計特性。設(shè)計該廠房時，主要設(shè)計內(nèi)容包括格構(gòu)柱、分離柱，應(yīng)用到的設(shè)備為下層為20t、下層為32t的雙層吊車。在對現(xiàn)場實際情況進行綜合考慮后，確定格構(gòu)柱與分離柱共同施工的方案：結(jié)構(gòu)柱在工程中所起到的作用是能夠承擔(dān)風(fēng)荷載、屋面荷載等，分離柱的實際價值是支撐雙層吊車的下方吊車豎向荷載，促使其在力的作用下而分離。利用水平工字型柱將雙肢進行連接，以此提高框架內(nèi)部整體穩(wěn)定性，針對框架外部，則可以采用縱向交叉的方式，實現(xiàn)外部框架穩(wěn)定性的進一步增強。

4結(jié)語

隨著工業(yè)化以及建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，促使建筑工程被大規(guī)模建設(shè)，鋼結(jié)構(gòu)作為工業(yè)建筑中重要構(gòu)成部分，需重視對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計。通過對比研究后發(fā)現(xiàn)，輕鋼與重鋼存在的差異性由其所圍護材料的重量而決定，但任何一種鋼結(jié)構(gòu)，均可以為工業(yè)建筑工程整體質(zhì)量與穩(wěn)定性提供保障，達(dá)到增強建筑使用安全性的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]吳敵.鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設(shè)計的實踐分析[J].林業(yè)科技情報，2021（1）：86-88.

[2]林煥強.某廠房建筑項目鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)要點分析[J].四川水泥，2020（12）：287-288.

[3]周珩.輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設(shè)計研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（22）：116-117.