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轻型钢结构厂房的组成和形式
浏览次数:25次发布时间:2018/06/14
       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



       单层轻型房屋一般采用门式刚架


       屋架


       网架


       门式刚架的形式


       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。
       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。
       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a) 、端板斜放(图b) 和端板平放(图c) 。横梁拼接时宜使端板与构件外缘垂直(图d)。


       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a、b)。当有必要时,也可采用刚性柱脚(图c、d)。


       牛腿
       牛腿的构造见图


       屋架
       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


       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。
       梯形屋架铰接支座节点


       檩条
       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。
       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。
       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。
       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。
       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d)和斜卷边Z形(图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。
       檩条的连接构造
       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。
       檩条的拉条和撑杆:互相采用螺栓连接。
       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(见下图)。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。


(本文章转载自千万间)


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