第十一章_轻钢结构厂房构造分解
轻钢结构厂房构造
目录
• 绪论 • 轻钢结构厂房概述 • 轻钢结构厂房的构造组成 • 轻钢结构厂房的设计与施工
目录
• 轻钢结构厂房的性能分析 • 轻钢结来自厂房的优化与改进 • 结论与展望
01
绪论
研究背景和意义
轻钢结构厂房是一种新型的建筑结构形式，具有重量轻、强度高、施工速度快、 节能环保等优点，广泛应用于工业厂房、仓库、展览馆等建筑领域。
抗风性能分析
风荷载特性
轻钢结构厂房重量轻、高度大，风荷载成为其主要控制荷载 之一。风荷载具有静力和动力作用，需要考虑风振效应。
抗风设计措施
采用合理的结构形式和布局，提高结构的整体刚度和稳定性 ；加强结构连接和节点设计，提高结构的整体性；设置防风 墙、防风支撑等抗风措施，减小风荷载对结构的影响。
保温隔热性能分析
轻钢结构厂房的施工技术相对成熟，但在施 工过程中仍需注意安装精度、焊接质量、防 腐措施等关键环节，以保证施工质量。
在轻钢结构厂房的设计过程中，应注重结构 选型、荷载分析、节点设计、防腐防火等方 面的研究，以确保厂房的安全性和稳定性。
对未来研究的展望和建议
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深入研究轻钢结构厂房的优化 设计理论和方法，进一步提高
节能环保设计
采用高效节能的建筑材料和设备， 优化建筑热工性能和通风设计，降 低能耗和减少对环境的影响。
施工流程和注意事项
施工准备
熟悉施工图纸和设计要求，编制施工 方案和进度计划，准备施工材料和设 备。
设备安装与调试
安装厂房内的生产设备、管道、电气 等设备，并进行调试和试运行，确保 设备正常运行。
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轻钢结构厂房的性能分析
抗震性能分析
轻钢结构厂房构造学习目标
8、构造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。
门式刚架横梁与柱的连接，可采用端板竖放(图12-6a) 、端板斜 放(图12-6b) 和端板平放(图12-6c) 。横梁拼接时宜使端板与构
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
图12-11 实腹式檩条
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。
图12-20 内天沟节点二(中间内天沟)
图12-21 屋脊构造
图12-22 女儿墙泛水节点构造
图12-23 平屋面变形缝节点
图12-24 上下跨变形缝节点
复习思考题
1. 单层轻型钢构造的主要承重构造有哪些? 2. 轻钢构造的轻型屋面主要有哪几类? 3. 轻钢构造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？
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。
图12-13 脊檩方案(双檩)
轻钢构造厂房构造学习目 标
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钢结构厂房的内部构造详解
钢结构厂房的内部构造详解一：钢结构厂房的内部构造详解1.1 公司简介1.2 厂房规划布局1.2.1 厂房位置选择与布局要点1.2.2 厂房主体结构选择与设计1.3 厂房基础工程1.3.1 基础类型与选择1.3.2 基础施工工艺流程1.4 钢结构梁柱系统1.4.1 钢结构梁柱选型与尺寸设计1.4.2 钢结构梁柱制作与施工要点1.5 屋面系统1.5.1 屋面板材选择与设计1.5.2 屋面板材安装与防水处理1.6 墙体系统1.6.1 墙板材料选择与设计1.6.2 墙板施工工艺流程1.7 地面系统1.7.1 地面材料选择与设计1.7.2 地面施工工艺流程1.8 内部安装系统1.8.1 电气系统设计与安装1.8.2 给排水系统设计与安装1.8.3 消防系统设计与安装1.8.4 照明系统设计与安装1.9 环境控制系统1.9.1 通风系统设计与安装1.9.2 空调系统设计与安装1.9.3 温湿度控制系统设计与安装1.10 结构安全与验收1.10.1 结构安全检验标准与要求1.10.2 钢结构厂房验收流程附件：钢结构厂房施工图纸、结构设计计算报告法律名词及注释：- 编码：根据国家标准GB/T 50023-2009《混凝土结构设计规范》进行编制的相关规范文件。
- 施工图纸：通过工程测量获得的基于设计图纸的最终施工图纸。
- 结构验收：对钢结构厂房进行技术、质量、安全等各方面的综合验收。
一：钢结构厂房的内部构造详解1.1 公司简介1.2 厂房规划布局1.2.1 厂房内部区域划分1.2.2 厂房各功能区域设置1.3 厂房基础工程1.3.1 不同地质条件下的基础选型1.3.2 基础施工工艺及注意事项1.4 钢结构梁柱系统1.4.1 钢结构梁柱的材料选用1.4.2 钢结构梁柱制作及安装过程1.5 屋面系统1.5.1 屋面材料的选择与性能要求 1.5.2 屋面安装工艺及防水措施1.6 墙体系统1.6.1 墙体材料的选择与施工方法 1.6.2 墙体隔热保温处理1.7 地面系统1.7.1 地面材料的选择与施工方法 1.7.2 地面防潮防腐处理1.8 内部安装系统1.8.1 电气系统的布局及配电方案 1.8.2 给排水系统的设计与安装 1.8.3 消防系统的布置与使用要求1.8.4 照明系统的设计与安装1.9 环境控制系统1.9.1 通风系统的设计与设置1.9.2 空调系统的设计与选型1.9.3 温湿度控制系统的安装及调试1.10 结构安全与验收1.10.1 结构安全评估与控制1.10.2 钢结构厂房的竣工验收程序附件：钢结构厂房设计图纸、结构计算书法律名词及注释：- 设计图纸：根据国家相关标准及规范，由工程设计单位编制的钢结构厂房设计图纸。
轻钢工业厂房组成与构造
现场复合板
在工厂加工成单板，现场夹芯复合。屋面根据不同板型，依托其内 侧有时甚至包括内部檩条，夹芯后组合成屋面结构。
墙面复合板则多利用墙梁作内檩，夹芯后组合成墙面围护结构。 现场复合施工周期较长，是目前没有形成一定产业规模地区，最适 用的彩板安装型式。
复合板的夹芯材料 目前主要包括聚苯、聚胺酯泡沫、岩棉和玻璃棉等几类
P236 图14-7
4、密封材料 有机硅建筑密封膏 聚硫密封膏 聚氨酯弹性密封膏 所氯化丁基定型密封胶
5、涂装防腐材料 涂装防腐步骤： 基面清理
底漆涂装 面漆涂装 教材P236
6、围护结构板材的类 型
轻钢厂房的屋面和墙面是由彩色压型钢板、保温隔 热层组成的围护结构。
彩色金属压型钢板： 压型板单板 工厂复合保温板 复合板 现场复合保温板
采用彩钢板。 彩钢板与墙梁的连接及细部构造参见教材相应各图。
四、轻钢工业厂房的结构构造
轻钢厂房结构形式: 平面门式刚架承重 纵向设置支撑、系杆、檩条、墙梁、隅 撑、拉条等与刚架组成空间
结构。
图 1 轻型门式刚架的组成图
轻钢门式刚架
刚架按其结构类型分为： 单跨、双跨、多跨等。
按刚架钢梁与钢柱的截面类型可分为： 实腹刚架和格构式刚架，其中实腹刚架一
单板：主要用于无保温和隔热要求的建筑，依托其内侧檩条或墙梁 组合成屋面和墙面围护结构。
复合板：主要用于有保温和隔热要求的建筑，按相应的施工和加工 工艺，分成现场复合板和工厂复合板两大系列。
工厂复板
在工厂加工（包括加芯）成成品，现场组合安装，依托其内侧檩条 或墙梁，组合成屋面或墙面围护结构。
采用此类复合板现场工作量小，施工快捷，适合于规模较大和工期 要求较紧的彩板安装项目。
轻钢结构厂房构造
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
? 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。
12.2.2.1 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12-6a) 、端板斜 放(图12-6b) 和端板平放(图12-6c) 。横梁拼接时宜使端板与构 件外缘垂直(图12-6d)。
图12-11 实腹式檩条
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。
? 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。
图12-1 轻钢结构
钢结构厂房构造PPT课件
精选ppt课件2021
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检修梯52
屋面检修梯
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屋面检修梯
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屋面检修梯
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3.3 金属梯与走道板
3.3.2 走道板
走道板又称安全走道板，是为维修吊车轨道和检修吊 车而设。走道板均沿吊梁顶面铺设，见图6-3-3-一侧设走道板。走道板在厂房中的位置有以下几种： • 在边柱位置：利用吊车梁与外墙间的空隙设走道板 • 在中柱位置：当中列柱上只有一列吊车梁时，设一列走道 板，并在上柱内侧考虑通行宽度；当有两列吊车梁，且标 高相同时，可设一列走道板并考虑两侧通行时的宽度；当 其标高相差很大或为双层吊车，则根据需要设两层走道板
直钢梯的宽度一般为600mm；斜钢梯的宽度为800mm。
为了便于管理，梯的下端距室外地面宜≥2m，梯与外墙的
表面距离通常不小于250mm。梯梁用焊接的角钢埋入墙内，
墙预留260mm×260mm孔，深度最小为240mm，然后用
C15混凝土嵌固或做成带角钢的预制块随墙砌固
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图6-3-3-3 消防检修梯
1.作业平台梯
为节约钢材及减少占地，作业平台梯的坡度有45°、 59°、73°及90°等，前三种均为斜梯，后一种为直梯。 45°坡度较小，宽度采用800mm，其休息平台高度不大于 4800mm；59°宽度有600和800mm两种，休息平台高度不 超过5400mm；73°梯休息平台高度不超过5400mm，当工 作平台高于斜梯第一个休息平台时，可作成双跑或多跑梯； 90°梯的休息平台高度不超过4800mm
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轻钢结构厂房课件
技术要求
轻钢结构厂房的技术要求包括构件尺 寸精度控制、连接精度控制、防腐涂 层厚度控制等。构件尺寸精度应控制 在允许范围内，连接精度应符合相关 规范和标准，防腐涂层厚度应满足设 计要求。
质量检测与验收
总结词
质量检测、验收程序与标准
质量检测
轻钢结构厂房的质量检测包括构件尺 寸检测、焊缝质量检测、涂装质量检 测等。构件尺寸检测应采用精密测量 仪器进行测量，焊缝质量检测可以采 用外观检查或无损检测等方法，涂装 质量检测可以采用涂层厚度测量或附 着力测试等方法。
施工工艺与技术要求
总结词
施工工艺
施工工艺、技术要求
轻钢结构厂房的施工工艺包括基础施 工、钢构件组装和安装、檩条安装、 屋面安装等。基础施工应按照设计要 求进行施工，确保基础稳定；钢构件 组装和安装应按照图纸和技术要求进 行，确保结构稳定；檩条安装和屋面 安装应按照相关规范和标准进行，确 保使用功能完善。
改造方案的设计与实施
设计阶段
根据企业的实际需求和轻钢结构厂房的现状，进行详细的结构分析和评估。在 此基础上，制定合理的改造方案，包括厂房结构的加固、新工艺设备的安装、 能源系统的升级等。
实施阶段
按照改造方案，进行细致的施工组织和现场管理。确保施工过程符合相关安全 和质量标准，同时密切与企业的生产部门沟通，尽量减少改造对正常生产的影 响。
轻钢结构厂房课件
目录 CONTENTS
• 轻钢结构厂房概述 • 轻钢结构厂房的设计与建造 • 轻钢结构厂房的维护与保养 • 轻钢结构厂房的改造与升级 • 轻钢结构厂房的未来发展趋势
01
轻钢结构厂房概述
定义与特点
定义
轻钢结构厂房是一种采用轻型钢 材为主要结构材料的工业厂房， 具有自重轻、强度高、施工速度 快等特点。
第十一章钢结构工程
第十一章钢结构工程第一节钢桁架一、钢桁架的几种类型1、三角形桁架当屋面坡度大（i>1/3）时采用三角形桁架。
用于中小跨度的轻屋面较适宜，若屋面太重或跨度很大，采用三角形桁架不经济。
2、梯形桁架梯形桁架，与三角形桁架比较，其受力情况较好。
一般用于屋面坡度小于1/3而跨度又较大的情况。
3、平行弦桁架这种桁架在屋盖结构中常用作托架。
4、多边形桁架在屋面坡度不大的情况下，它比三角形桁架的技术经济指标好一些。
二、轻型钢屋架的应用1、圆钢、小角钢组成的轻型屋架规范规定由圆钢、小角钢组成的轻型钢屋架适用于跨度不大于18m、起重量不超过5t 的轻、中级工作制桥式吊车的房屋，也能用于可拆装的活动房屋和临时性建筑。
2、芬克式屋架三解形芬克式屋架一般均为平面桁架式，其外形和腹杆体系与普通钢屋架没有区别，只是下弦杆和腹杆的截面可以采用单角钢或圆钢（小跨度的屋架，上弦杆也可以采用单角钢）。
3、三铰拱屋架三铰拱屋架按斜梁的截面形式又可分为平面桁架和空间桁架两种。
拱拉杆采用圆钢或角钢，吊杆一般都用圆钢。
4、梭形屋架梭形屋架也分为平面桁架和空间桁架式两种。
在实际工程中多采用三角形空间桁架式。
梭形屋架适用的屋面坡度为1/15～1/10，跨度为12m～15m。
这种屋架宜在无檩屋盖中采用。
第二节薄壁型钢屋架一、薄壁型钢屋架的概况薄壁型钢屋架可以设计成平面桁架、刚架或网架。
薄壁型钢屋架也有三角形、五角形、梯形等形式。
其屋面则通常采用有檩条的轻屋面，屋面材料为石棉瓦、钢丝网波形瓦、预应力槽瓦等。
二、薄壁型钢屋架的计算和构造特点薄壁型钢需要加以注意。
（1）由于型钢壁厚的负公差和截面的局部缺陷对薄壁型钢构件比较敏感，以及这种结构使用年代不久，经验不够丰富等原因，其强度设计值要比普通钢结构略低一些。
（2）受拉薄壁杆件的计算与一般的受拉杆件相同。
受压的薄壁杆件则与一般型钢杆件不同，需要考虑薄壁的局部失稳和整体杆件的弯曲失稳。
（3）薄壁型钢屋架一般不用节点板，其节点构造与所选的杆件有关，但应避免杆件轴线的汇交点产生偏心，并保证节点具有足够的刚度。
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（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。
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
• 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
（三）
牛腿的构造见图11-8。
牛腿
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。
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。
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
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。
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
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。
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。
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)。
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