第十一章_轻钢结构厂房构造

第十一章轻钢结构厂房构造11.1轻型钢结构厂房的组成11.2门式刚架11.3檩条11.4压型钢板外墙及屋面11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.熟悉轻钢檩条的连接构造。3.熟悉轻型墙面、屋面的节点构造。11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。11.1轻型钢结构厂房的组成•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。•轻型钢结构由基础梁、柱、檩条、层面和墙体组成（图11-1）。•单层轻型房屋一般采用门式刚架(图11-2)、屋架(图11-3)和网架(图11-4)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。图11-1轻钢结构图11-2门式刚架图11-3屋架图11-4网架11.2门式刚架•一、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11-5。•二、门式刚架节点构造（1）、横梁和柱连接及横梁拼接（2）、刚架柱脚（3）、牛腿图11-5门式刚架的形式一刚架的形式及特点•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。一刚架的形式及特点•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。二、门式刚架节点构造（一）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11-6a)、端板斜放(图11-6b)和端板平放(图11-6c)。横梁拼接时宜使端板与构件外缘垂直(图11-6d)。（二）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11-7a、b)。当有必要时，也可采用刚性柱脚如(图11-7c、d)。（三）牛腿牛腿的构造见图11-8。由于H型钢在经济和性能上优于工字钢，目前轻钢结构厂房柱及梁大都采用H型钢结构。下面介绍主要生产工艺流程：•1.切割下料•2.H型钢组立•3.H型钢焊接•4.H型钢翼缘矫正•5.抛丸除锈涂装•6.成品1、切割下料(多头直条切割机)多头同时切割可以同时进行，并保证板条两边变形均匀。2、H型钢组立(H型钢组立机)把切割好的板条组成H型钢，并点焊固定2、H型钢组立(H型钢组立机)把切割好的板条组成H型钢，并点焊固定H型钢焊接(H型钢焊接机)用自动埋弧焊机进行焊接H型钢翼缘矫正(H型钢矫正机)对焊缝横向收缩引起的翼缘板变形进行校正H型钢抛丸除锈(H型钢抛丸机)完成端板、筋板焊接、钻孔等工作后进行抛丸除锈成品(涂装)在完成整体矫正后，进行涂装，H型钢制作完毕常用彩板840型常用彩板867型常用彩板880型常用彩板760型常用彩板加工设备11.3檩条•一、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。（一）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。（二）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。•二、檩条的连接构造一、檩条形式（一）实腹式檩条1、槽钢檩条（1）普通槽钢檩条（图11-9a）；（2）轻型槽钢檩条2、高频焊接轻型H型钢檩条；高频焊接轻型H型钢系引进国外先进技术生产的一种轻型型钢（图11-9b），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。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12-9c）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12-9d）和斜卷边Z形（图12-9e）。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。二、檩条的连接构造（一）檩条在屋架(刚架)上的布置和搁置（二）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。（三）檩条的拉条和撑杆：互相采用螺栓连接。（一）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。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11-10。11.4压型钢板外墙及屋面一、压型钢板外墙（一）外墙材料（二）外墙构造二、压型钢板屋面一、压型钢板外墙（一）外墙材料（二）外墙构造压型钢板墙面的构造主要解决的问题是：固定点要牢靠、连结点要密封、门窗洞口要做防排水处理。图11-11为单块墙板的构造，图11-12为墙面板的连接构造,图11-13为墙面板的转角构造,图11-14为墙身的窗洞口构造。图11-11TRQB墙板图11-12墙板连接构造图11-13墙板的转角构造图11-14墙身窗洞口构造二、压型钢板屋面•1、挑檐檐口节点挑檐檐口节点(图11-15)•2、内天沟节点端部内天沟节点见图11-16，中间天沟节点图11-17。•3、屋脊节点(图11-18)•4、女儿墙泛水节点(图11-19)•5、变形缝节点平屋面变形缝节点见图11-20；高低跨变形缝节点见图11-21。图11-15挑檐檐口节点图11-16内天沟节点-(端部内天沟)图11-17内天沟节点二(中间内天沟)图11-18屋脊构造图11-19女儿墙泛水节点构造图11-20平屋面变形缝节点图11-21高低跨变形缝节点思考及练习题•1．轻型钢结构厂房有哪些特点？•2．门式刚架有哪些特点？•3．檩条的形式有哪些？•4．压型钢板外墙连接处的构造如何？•5．压型钢板屋面有哪些特点？练习题：根据教材或有关规范，绘制外墙和屋面材料均为压型钢板的单层轻型钢结构厂房女儿墙泛水处的节点构造。