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1、12 12 轻钢结构厂房构造轻钢结构厂房构造12.1 12.1 概 述12.2 12.2 门式刚架12.3 12.3 屋 架12.4 12.4 檩 条12.5 12.5 轻型围护结构第1页/共42页12.1 12.1 概概 述述轻型钢结构是在普通钢结构的基础上发展起来的一种新型结构形式，它包括所有轻型屋面下采用的钢结构。与普通钢结构相比，有较好的经济指标。轻型钢结构不仅自重轻、钢材用量省、施工速度快，而且它本身具有较强的抗震能力，并能提高整个房屋的综合抗震性能。是目前工业厂房应用较广泛的一种结构。轻型钢结构由基础梁、柱、檩条、层面和墙体组成（图12-112-1）。单层轻型房屋一般采用门式刚架(
2、图12-2)12-2)、屋架(图12-3)12-3)和网架(图12-4)12-4)为承重结构，其上设檩条、屋面板(或板檩合一的轻质大型屋面板)，下设柱(对刚架则梁柱合一)、基础，柱外侧有轻质墙架，柱内侧可设吊车梁。第2页/共42页图图12-1 12-1 轻钢结构轻钢结构第3页/共42页图图12-2 12-2 门式刚架门式刚架第4页/共42页图图12-3 12-3 屋架屋架第5页/共42页图图12-4 12-4 网架网架第6页/共42页12.2 12.2 门式刚架门式刚架刚架结构是梁、柱单元构件的组合体,应用较多的为单跨、双跨或多跨的单、双坡门式刚架,其形式见图12-5。ooo第7页/共42页图
3、图12-5 12-5 门式刚架的形式门式刚架的形式第8页/共42页1 1、采用轻型屋面，不仅可减小梁柱截面尺寸，基础也相应减小。2 2、在多跨建筑中可做成一个屋脊的大双坡屋面，为长坡面排水创造了条件。设中间柱可减小横梁的跨度，从而降低造价。中间柱采用钢管制作的上下铰接摇摆柱，占空间小。3 3、刚架的侧向刚度有檩条的支撑保证，省去纵向刚性构件，并减小翼缘宽度。4 4、刚架可采用变截面，截面与弯矩成正比；变截面时根据需要可改变腹板的高度和厚度及翼缘的宽度，做到材尽其用。第9页/共42页5 5、刚架的腹板可按有效宽度设计，即允许部分腹板失稳，并可利用其屈曲后强度。6 6、竖向荷载通常是设计的控制荷载
4、，但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载的作用不应忽视。在轻屋面门式刚架中，地震作用一般不起控制作用。7 7、支撑可做得较轻便。将其直接或用水平节点板连接在腹板上，可采用张紧的圆钢。8 8、结构构件可全部在工厂制作，工业化程度高。构件单元可根据运输条件划分，单元之间在现场用螺栓相连，安装方便快速，土建施工量小。第10页/共42页门式刚架横梁与柱的连接，可采用端板竖放(图12-612-6a)a)、端板斜放(图12-612-6b)b)和端板平放(图12-612-6c)c)。横梁拼接时宜使端板与构件外缘垂直(图12-612-6d)d)。第11页/共42页门式刚架轻型房屋钢结构的柱脚宜采用平板式铰接柱脚(
5、图12-712-7a a、b b)。当有必要时，也可采用刚性柱脚(图12-712-7c c、d d)。第12页/共42页牛腿的构造见图12-812-8。第13页/共42页12.3 12.3 屋屋 架架 屋架的结构形式主要取决于所采用的屋面材料和房屋的使用要求。主要以三角形屋架、三角拱屋架和梭形屋架、平坡梯形钢屋架为主(图12-9)12-9)。轻型钢屋架与普通钢屋架在本质上无多大差别，两者的设计方法原则相同，只是轻型钢屋架的杆件截面尺寸较小，连接构造和使用条件稍有不同。图12-1012-10是铰接梯形屋架支座节点的两种典型做法第14页/共42页 图图12-9 12-9 轻型梯形钢屋架轻型梯形钢屋
6、架第15页/共42页图图12-10 12-10 梯形屋架铰接支座节点梯形屋架铰接支座节点第16页/共42页12.4 12.4 檩檩 条条：格构式檩条可采用平面桁架式、空间桁架式及下撑式檩条。第17页/共42页1、槽钢檩条分普通槽钢檩条和轻型槽钢檩条两种。普通槽钢檩条（图12-11a）；因型材的厚度较厚，强度不能充分发挥，用钢量较大。轻型槽钢檩条虽比普通槽钢檩条有所改进，但仍不够理想。2、高频焊接轻型H型钢檩条；高频焊接轻型H H型钢 (以下简称“轻型H H型钢”)系引进国外先进技术生产的 一种轻型型钢（图12-1112-11b b），具有腹板薄、抗弯刚度 好、两主轴方向的惯性矩比较接近，以及翼
7、缘板平直 易于连接等优点。第18页/共42页 3、卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条：卷边槽形(C形)冷弯薄壁型钢檩条（图12-11c）的截面互换性大，应用普遍，用钢量省，制造和安装方便。4、卷边Z形冷弯薄壁型钢檩条：分直卷边Z形（图12-11d）和斜卷边Z形（图12-11e）。它的主平面x轴的刚度大，用作檩条时挠度小，用钢量省，制造和安装方便。斜卷边Z形钢存放时还可叠层堆放，占地少。当屋面坡度较大时，这种檩条的应用较为普遍。第19页/共42页图图12-11 12-11 实腹式檩条实腹式檩条第20页/共42页 檩条与屋面应可靠连接，以保证屋面能起阻止檩条侧向失稳和扭转的作用，这对一般不需验算整体稳定性的
8、实腹式檩条尤为重要。檩条与压型钢板屋面的连接，宜采用带橡胶垫圈的自攻螺钉。：互相采用螺栓连接。第21页/共42页1、为使屋架上弦杆不产生弯矩，檩条宜位于屋架上弦节点处。当采用内天沟时，边檩应尽量靠近天沟。2、实腹式檩条的截面均宜垂直于屋面坡面。对槽钢和Z形钢檀条，宜将上翼缘肢尖(或卷边)朝向屋脊方向，以减小屋面荷载偏心而引起的扭矩。3、桁架式檩条的上弦杆宜垂直于屋架上弦杆，而腹杆和下弦杆宜垂直于地面。4、脊檩方案：实腹式檩条应采用双檩方案，屋脊檩条可用槽钢、角钢或圆钢相连，见图12-13。桁架式檩条在屋脊处采用单檩方案时，虽用钢量较省，但檩条型号增多，构造复杂，故一般以采用双檩为宜。第22页/
9、共42页图图12-13 12-13 脊檩方案脊檩方案(双檩双檩)第23页/共42页12.5 12.5 轻型围护结构轻型围护结构12.5 12.5 轻型围护结构:轻型钢结构常采用的墙面和屋面材料有：压型钢板、太空板、石棉水泥瓦和瓦楞铁等几种。第24页/共42页压型钢板是目前墙面和轻型屋面有檩体系中应用最广泛的屋面材料，采用热镀锌钢板或彩色镀锌钢板，经辊压冷弯成各种波型，具有轻质、高强、美观、耐用、施工简便、抗震、防火等特点。单层板的自重为0.100.18kNm2，当有保温隔热要求时，可采用双层板(两层钢板中间夹超细玻璃纤维棉、岩棉或聚氨脂等保温层)，双层板可分两大类,第一类松散组合体系由外到内依
10、次为外层板、压型钢板、玻璃棉毯、铝薄布、檩条、内层压型钢板，其中内层可有可无，视装饰要求定。第二层为复合板体系，即将金属复合板直接固定到檩条上，复合板是用彩色涂钢板做面层，聚氨酯和聚苯乙烯泡沫做夹心材料，通过特定的生产工艺复合而成的隔热、保温夹心板。屋面全部荷载标准值(包括活荷载)一般不超过1.0kNm2。第25页/共42页太空板是以高强水泥发泡工艺制成的人工轻石为芯材，以玻璃纤维网(或纤维束)增强的上下水泥面层及钢(或混凝土)边肋复合而成的新型轻质墙面和屋面板材，具有刚度好、强度高、延性好等特点，有良好的结构性能和工程应用前途。其自重为O.450.85kN/m2，屋面全部荷载标准值(包括活荷
11、载)一般不超过1.5kN/m2。太空板属板檩合一构件，在安装时，一般不需另设檩条，板与板之间留10mm的装配缝，嵌缝建议使用防水油膏。太空板上可直接铺设防水卷材，不需另设保温层及找平层，防水卷材宜使用橡塑防水卷材。太空板常用尺寸为3m3m、1.5m6m和3m6m。第26页/共42页加气混凝土屋面板自重0.750.751.01.0kN/mkN/m2 2，是一种承重、保温和构造合一的轻质多孔板材，以水泥(或粉煤灰)、矿渣、砂和铝粉为原料，经磨细、配料、浇筑、切割并蒸压养护而成，具有质量轻、保温效能好、吸声好等优点。因系机械化生产，板的尺寸准确，表面平整，一般可直接在板上铺设卷材防水，施工方便。第2
12、7页/共42页1 1、单块墙板的构造(图12-14)12-14)2 2、墙面板的连接构造(图12-15)12-15)3、墙面板的转角构造(图12-16)12-16)4、墙身的窗洞口构造(图12-17)12-17)第28页/共42页 图图12-14 12-14 TRQB TRQB 墙板墙板第29页/共42页图图12-15 12-15 墙板连接构造墙板连接构造第30页/共42页图图12-16 12-16 墙板的转角构造墙板的转角构造第31页/共42页图图12-17 12-17 墙身窗洞口构造墙身窗洞口构造第32页/共42页1 1、挑檐檐口节点 挑檐檐口节点(图12-18)12-18)2、内天沟节点
13、端部内天沟节点见图12-19，中间天沟节点见图12-20。3、屋脊节点(图12-21)4、女儿墙泛水节点(图12-22)12-22)5、变形缝节点平屋面变形缝节点见图12-23；高低跨变形缝节点见图12-24。第33页/共42页图图12-18 12-18 挑檐檐口节点挑檐檐口节点第34页/共42页图图12-19 12-19 内天沟节点内天沟节点-(-(端部内天沟端部内天沟)第35页/共42页图图12-20 12-20 内天沟节点二内天沟节点二(中间内天沟中间内天沟)第36页/共42页图图12-21 12-21 屋脊构造屋脊构造第37页/共42页图图12-22 12-22 女儿墙泛水节点构造女儿
14、墙泛水节点构造第38页/共42页图图12-23 12-23 平屋面变形缝节点平屋面变形缝节点第39页/共42页图图12-24 12-24 高低跨变形缝节点高低跨变形缝节点第40页/共42页复习思考题复习思考题1.单层轻型钢结构的主要承重结构有哪些单层轻型钢结构的主要承重结构有哪些?2.轻钢结构的轻型屋面主要有哪几类轻钢结构的轻型屋面主要有哪几类?3.轻钢结构常用檩条的材料有哪些轻钢结构常用檩条的材料有哪些?构造如何构造如何?4.门式刚架、屋架的节点构造如何门式刚架、屋架的节点构造如何?5.彩色涂层保温压型钢板屋面节点构造如何？彩色涂层保温压型钢板屋面节点构造如何？第41页/共42页感谢您的观看！第42页/共42页