轻钢结构厂房构造

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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,12 轻钢结构厂房构造学习目标,1.,熟悉刚架和屋架的形式,了解相关节点的构造。,2. 熟悉轻型墙面、屋面的节点构造。,3.,熟悉轻钢檩条的连接构造。,1,12 轻钢结构厂房构造学习重点,1.,轻型钢结构厂房的组成和形式。,2. 保温压型钢板墙面和屋面节点的构造。,3. 檩条的类型和布置方式。,4. 刚架的形式和节点的构造,。,2,12 轻钢结构厂房构造,12.1 概 述,12.2 门式刚架,12.3 屋 架,12.4 檩 条,12.5 轻型围护结构,3,12.1 概 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12-1)。,单层轻型房屋一般采用门式刚架(图12-2)、屋架(图12-3)和网架(图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。,4,图12-1 轻钢结构,5,图12-2 门式刚架,6,图12-3 屋架,7,图12-4 网架,8,12.2 门式刚架,12.2.1 刚架的形式及特点:,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。,12.2.2 门式刚架节点构造,12.2.2.1 横梁和柱连接及横梁拼接,12.2.2.2 刚架柱脚,12.2.2.3 牛腿,9,图12-5 门式刚架的形式,10,12.2.1 刚架的形式及特点,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、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、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、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。,11,12.2.1 刚架的形式及特点,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、竖向荷载通常是设计的控制荷载,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、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、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。,12,12.2.2.1 横梁和柱连接及横梁拼接,门式刚架横梁与柱的连接,可采用端板竖放(图12-6,a) 、,端板斜放(图12-6,b),和端板平放(图12-6,c) 。,横梁拼接时宜使端板与构件外缘垂直(图12-6,d)。,13,12.2.2.2 刚架柱脚,门式刚架轻型房屋钢结构的柱脚宜采用平板式铰接柱脚(图12-7,a,、,b,)。,当有必要时,也可采用刚性柱脚(图12-7,c,、,d,)。,14,12.2.2.3 牛腿,牛腿的构造见图12-8。,15,12.3 屋 架,12.3.1 屋架的结构形式 :,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)。,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。,12.3.2 支座节点构造 :,图12-10是铰接梯形屋架支座节点的两种典型做法,16,图12-9 轻型梯形钢屋架,17,图12-10 梯形屋架铰接支座节点,18,12.4 檩 条,12.4.1檩条的形式:檩条宜优先采用实腹式构件,也可采用空腹式或格构式构件。檩条一般为单跨简支构件,实腹式檩条也可是连续构件。,12.4.1.1 实腹式檩条,12.4.1.2 空腹式檩条:空腹式檩条由角钢的上、下弦和缀板焊接组成,其主要特点是用钢量较少,能合理地利用小角钢和薄钢板,因缀板间距较密,拼装和焊接的工作量较大,故应用较少。,12.4.1.3 格构式檩条,:,格构式檩条可采用平面桁架式、空间桁架式及下撑式檩条。,12.4.2 檩条的连接构造,19,12.4.1.1 实腹式檩条,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12-11,a);,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,型钢,(以下简称,“,轻型,H,型钢,”,)系引进国外先进技术生产的,一种轻型型钢(图12-11,b,),,具有腹板薄、抗弯刚度,好、两主轴方向的惯性矩比较接近,以及翼缘板平直,易于连接等优点。,20,12.4.1.1 实腹式檩条,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12-11,c),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12-11,d,),和斜卷边,Z,形(图12-11,e,)。,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。,21,图12-11 实腹式檩条,22,12.4.2 檩条的连接构造,12.4.2.1 檩条在屋架(刚架)上的布置和搁置,12.4.2.2 檩条与屋面的连接,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。,12.4.2.3 檩条的拉条和撑杆,:,互相采用螺栓连接。,23,12.4.2.1 檩条在屋架(刚架)上的布置和搁置,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。,24,图12-13 脊檩方案(双檩),25,12.5 轻型围护结构,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。,12.5.1.1 压型钢板,12.5.1.2 太空板,12.5.1.3 加气混凝土屋面板,12.5.2 压型钢板墙面和屋面节点构造,12.5.2.1 轻型彩色涂色压型钢板墙面节点构造,12.5.2.2 轻型彩色涂层压型钢板屋面节点,26,12.5.1.1 压型钢板,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,0.100.18kNm,2,,,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.,0kNm,2,。,27,12.5.1.2 太空板,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.450.85 kN/m,2,,,屋面全部荷载标准值(包括活荷载)一般不超过1.5,kN/m,2,。,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10,mm,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3,m3m、1.5m6m,和3,m6m。,28,12.5.1.3 加气混凝土屋面板,加气混凝土屋面板自重0.751.0,kN/m,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。,29,12.5.2.1 轻型彩色涂色压型钢板墙面节点构造,1、单块墙板的构造(图12-14),2、墙面板的连接构造(图12-15),3、墙面板的转角构造,(图12-16),4、墙身的窗洞口构造,(图12-17),30,图12-14,TRQB,墙板,31,图12-15 墙板连接构造,32,图12-16 墙板的转角构造,33,图12-17 墙身窗洞口构造,34,12.5.2.2 轻型彩色涂层压型钢板屋面节点,1、挑檐檐口节点 挑檐檐口节点(图12-18),2、内天沟节点,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),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。,35,图12-18 挑檐檐口节点,36,图12-19 内天沟节点-(端部内天沟),37,图12-20 内天沟节点二(中间内天沟),38,图12-21 屋脊构造,39,图12-22 女儿墙泛水节点构造,40,图12-23 平屋面变形缝节点,41,图12-24 高低跨变形缝节点,42,复习思考题,1. 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?,3. 轻钢结构常用檩条的材料有哪些?构造如何?,4. 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?,43,
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