輕鋼結(jié)構(gòu)建筑在營房建設(shè)中的應用探討

摘 要：經(jīng)濟及技術(shù)的發(fā)展，使得我國輕鋼結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計中廣泛應用，建設(shè)理論已經(jīng)步入成熟階段，一些施工技術(shù)已經(jīng)能夠達到世界頂尖水平。國際相關(guān)研究人員針對工程具體項目采取針對性建設(shè)措施，但是質(zhì)量方面無法達到預期標準。筆者在武警單位多次負責營房加建、返修等工程。本次實踐將對輕鋼構(gòu)為主的營房建設(shè)進行探討。

關(guān)鍵詞：輕鋼結(jié)構(gòu) 建筑 營房建設(shè) 幕墻玻璃 國防

輕鋼結(jié)構(gòu)以美觀、施工速度快等特點符合造價低等要求，發(fā)達國家在建筑設(shè)計過程中應用輕鋼結(jié)構(gòu)較為廣泛?，F(xiàn)代輕鋼房屋建筑設(shè)計起源于二十世紀，在二戰(zhàn)期間應用較多，施工速度較快，能夠滿足營地需求。美國在此期間開發(fā)出一種小型且造價低廉的可拆卸輕鋼房屋，并為戰(zhàn)爭做出卓越貢獻。經(jīng)過多年發(fā)展輕鋼結(jié)構(gòu)在建筑上得以廣泛應用。在工業(yè)建筑中，我國營地建設(shè)采取磚混結(jié)構(gòu)為骨架的結(jié)構(gòu)，這種形式在軍備中已經(jīng)無法與時代匹配，所以需要新型結(jié)構(gòu)將此替代，輕鋼結(jié)構(gòu)為性能良好的營地建設(shè)結(jié)構(gòu)，設(shè)計我國新型軍營較為合適。

1輕鋼結(jié)構(gòu)在營房建設(shè)的重要性

我國現(xiàn)代化發(fā)展中，國防是其中的重要組成部分，武警基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施需要擺在首要位置，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重點為營房。據(jù)實際情況分析，我國武警房屋建設(shè)一直處于落后情況。部分設(shè)備在空氣中暴露。使設(shè)備老化速度提升，設(shè)備維修便消耗較大成本，所以在營房建設(shè)中，改變傳統(tǒng)的磚體結(jié)構(gòu)較為重要，這種結(jié)構(gòu)施工時間較長，成本較高，并與國防精神相背離。應用輕鋼結(jié)構(gòu)是時代發(fā)展的必然趨勢，發(fā)達國家在此方面已經(jīng)領(lǐng)先我國，輕鋼結(jié)構(gòu)材料、設(shè)計、施工技術(shù)相對成熟，能取代傳統(tǒng)磚體結(jié)構(gòu)建筑，在我國營房建設(shè)中具有實際意義。

2我國輕鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展現(xiàn)狀

我國經(jīng)濟高速發(fā)展，建筑事業(yè)發(fā)展進入頂峰階段，輕鋼結(jié)構(gòu)在建筑中得以廣泛應用，廠房一般應用低層結(jié)構(gòu)，具有完善操作條件。

2.1建筑輕鋼結(jié)構(gòu)材料充足

輕鋼結(jié)構(gòu)材料主體為H型鋼、鋼管等，是一種鋼結(jié)構(gòu)拼接材料。鋼材價格在國際市場影響下價格出現(xiàn)浮動，但是依舊保持在能夠接受的范圍。我國鋼結(jié)構(gòu)材料一般為圍護鋼板、分烤漆板、非分烤漆板等，在市場中供應量較大。建筑所需的高強螺栓、自轉(zhuǎn)釘保溫材料在市場同樣足量。

2.2輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)成熟

我國具有較多的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計專家，人力資源豐富，設(shè)計隊伍處于不斷擴大過程，能夠滿足建筑市場需求。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件較多，在現(xiàn)代化建筑中應用廣泛，比如CAD及3D等。鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)相對成熟，我國已經(jīng)頒布相關(guān)法令，鋼結(jié)構(gòu)建筑企業(yè)發(fā)展規(guī)模不斷擴大，培養(yǎng)出多數(shù)技術(shù)人員，使鋼結(jié)構(gòu)施工符合現(xiàn)代化建筑需求。

3輕鋼結(jié)構(gòu)營房建設(shè)方式

3.1低層型輕鋼結(jié)構(gòu)

低層輕鋼建筑結(jié)構(gòu)一般在兩層以下，以實腹門、門式鋼架形式為主，也可利用結(jié)構(gòu)式。這些架構(gòu)需要依靠墻梁等支撐，保障空間承受能力。門架式結(jié)構(gòu)為我國目前應用率最高的輕鋼結(jié)構(gòu)，國內(nèi)低層金屬建筑處于壟斷地位。門式鋼架能夠布置柱底、單跨、多跨、屋面單坡、有夾層等繁瑣的結(jié)構(gòu)。一般設(shè)計舉架為4.5-9m，根據(jù)實際需求可做出適當調(diào)整，多跨最大程度為100m以上，單體建設(shè)平面尺寸在不計溫度情況下能夠達到300m，寬度能夠達到150m，應用溫度分區(qū)理論可不受溫度限制，并能滿足靈活設(shè)置需求，空間較大。低層輕鋼建筑結(jié)構(gòu)中包括主結(jié)構(gòu)、次結(jié)構(gòu)、支撐體系及圍護體系，構(gòu)建三維承力空間，又名系統(tǒng)建筑。上述建設(shè)方案在工業(yè)廠房、娛樂場所等建設(shè)中應用廣泛，并能夠建設(shè)各種臨時建筑。

3.2多層輕鋼結(jié)構(gòu)

多層輕鋼結(jié)構(gòu)建筑為發(fā)展空間大的建筑，指10層以下的住宅，高度在24m可建設(shè)工業(yè)廠房，在20m以下可建設(shè)荷載小于8kPa工業(yè)廠房。多層輕鋼建筑處于研究過程，但是在部分建筑中已經(jīng)能夠應用。多層輕鋼建筑利用三維框架體系，需強化鋼架結(jié)構(gòu)支撐作用，鋼架重量不足，自振周期較長，地震反應不強烈?？蚣荏w系一般剛度不足，需設(shè)置一定支撐，并結(jié)合電梯井，利用抗剪桁架結(jié)構(gòu)、框架抗剪網(wǎng)架墻規(guī)則變化，體、框架抗剪鋼板剪力墻作為水平支撐。這種結(jié)構(gòu)要求對稱平面設(shè)置，防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭曲或者防止應用內(nèi)收及外挑結(jié)構(gòu)，防止在建筑中設(shè)置抗震縫及沉降縫，結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)控制在6-9m。高度在6m以下，采取剛接或者半剛接梁柱設(shè)計，梁柱為等截面形式。多層輕鋼建筑結(jié)構(gòu)應用焊接及熱軋等方式，H型鋼為主要應用結(jié)構(gòu)。

3.3支撐體系

門式輕鋼結(jié)構(gòu)支撐體系需要多種結(jié)構(gòu)組合，保障支撐力，一般采用對角支撐、隅撐、特殊支撐方式。對角支撐建設(shè)屋面、側(cè)墻、端墻支撐結(jié)構(gòu)，能抵擋風力，利用兩側(cè)螺紋抗拉圓鋼等作為保護。隅撐結(jié)構(gòu)受到平面剛度影響，利用角鋼連接主鋼架，防止翼緣平面出現(xiàn)不穩(wěn)問題。特殊支撐則是屋頂及墻面不允許對角時選擇的方式，在管撐及門式支撐下能夠提供可靠的穩(wěn)定性。一般多層輕鋼建筑營房可采取剛度較弱材料，能夠良好抵御地震，防止層間錯位，可在墻體中布置鋼槽或者鋼結(jié)構(gòu)垂直支撐，進行拉桿設(shè)計。

3.4維護體系

輕鋼結(jié)構(gòu)營房需采取輕質(zhì)材料，墻梁可選擇冷彎薄壁鋼槽、卷邊鋼槽、Z型鋼等。若柱網(wǎng)間距較大，可采取熱軋或者焊接的鋼結(jié)構(gòu)骨架，在跨中設(shè)置拉條。墻體可以分為兩種，第一種為非自重輕型墻體，若壓型彩鋼夾與輕型保溫隔離墻，壓型彩鋼夾芯板，玻纖增強水泥外墻板、玻璃幕墻等。第二種為自承重輕型墻體，應用多種輕質(zhì)材料，比如空心磚、加氣混凝土及預應力混凝土板等，在特殊情況下玻璃幕墻也可作為自承重墻體。

結(jié)束語

輕鋼結(jié)構(gòu)作為發(fā)達國家武警營房建設(shè)的主要結(jié)構(gòu)形式，具有較多優(yōu)勢，符合武警部隊發(fā)展需求。我國各個領(lǐng)域已經(jīng)能夠應用輕鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)，部隊作為我國重要的國防力量，需應用輕鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)營房，使營房建設(shè)進入新的時代，在建設(shè)過程中應當根據(jù)我國實際情況做出分析，選擇優(yōu)秀的技術(shù)人員及設(shè)計人員進行設(shè)計，防止在設(shè)計過程中出現(xiàn)紕漏，并且可以參考國外營房建設(shè)，選擇新型材料融合應用，最終保障建設(shè)質(zhì)量，滿足國防發(fā)展需求。

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作者簡介：殷文玉（1990—），男 ，漢族，甘肅張掖，本科，武警青海省總隊機動第二支隊。