建筑构造课件模块11轻型钢结构厂房构造

11.1 轻型钢结构厂房的特点与组成
• 11.1.1轻型钢结构厂房特点
• 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。轻型钢结构厂房是一种以轻钢 为骨架，以轻质复合板材为围护材料，以标准模数系列进行空间组合， 构件采用螺栓及焊接工艺连接，是全新概念的环保经济型厂房。
• 钢结构厂房屋面采用压型钢板有檩体系，即在刚架斜梁上设置C形或 Z形冷轧薄壁钢檩条，再铺设压型钢板屋面。彩色压型钢板屋面施工 速度快、质量轻，表面带有色彩涂层，防锈、耐腐、美观，并可根据 需要设置保温、隔热、防结露涂层等，适应性较强。
11.4 压型钢板外墙及屋面
• 1、屋面构造 • 压型钢板屋面构造做法与墙体做法有相似之处。需要解决压型钢板与
11.4 压型钢板外墙及屋面
• 2、外墙构造
• 钢结构厂房的外墙，一般采用下部为砌体(一般高度不超过1.2 m)，上 部为压型钢板墙体，或全部采用压型钢板墙体的构造形式。当抗震烈 度为7度、8度时，不宜采用柱间嵌砌砖墙；9度时，宜采用与柱子柔 性连接的压型钢板墙体。
11.4 压型钢板外墙及屋面
11.4 压型钢板外墙及屋面
模块11 轻型钢结构厂房构造
• 11.1 • 11.2 • 11.3 • 11.4
轻型钢结构厂房的特点与组成 门式刚架 檩条 压型钢板外墙及屋面
11.1 轻型钢结构厂房的特点与组成
• 随着国民经济的的发展，我国的钢产量已经大幅提高，使得我国的建 筑形式越来越多样化，建筑选材不再局限于钢筋混凝土和砌体，钢结 构在现代建筑中的应用越来越得到重视。本单元介绍轻型钢结构的特 点及重要组成部分，是我们对轻型钢结构厂房有个大致了解。
• 轻型钢结构厂房全部采用干作业施工，不受环境季节影响，具有较好 的经济指标。轻型钢结构不仅自重轻、钢材用量省、安装工业化程度 高，施工速度快，而且其抗风、抗震、节能效果好，所有材料均为绿 色建材，满足生态环境要求，可100%回收，真正做到绿色无污染。
• 轻型钢结构厂房也有其不足，比如发生火灾时，钢结构的耐火时间较 短，会发生突然的坍塌，对有特殊要求的钢结构要采取隔热和耐火措 施。钢材在潮湿环境中，特别是处于有腐蚀性介质环境中容易锈蚀， 需要定期维护，增加了维护费用。
• 3、围护结构（外墙、屋面板）保温 • 寒冷和严寒地区冷加工车间冬季室内温度较低，对生产工人身体健康
不利，一般应考虑采暖要求。为节约能源，不使围护结构（外墙、屋 面、外门窗）流失的热量过多，外墙、屋面及门窗应采取适当的保温 措施。
11.4 压型钢板外墙及屋面
• 11.4.2压型钢板屋面
• 厂房屋顶应满足防水、保温隔热等基本围护要求。同时，根据厂房需 要设置天窗解决厂房采光问题。
板顶以及屋面板的变形，保证施工质量。
11.4 压型钢板外墙及屋面
• • 3、屋面隅撑安装构造 • 如图11-34所示为屋面隅撑安装节点详图，其中t表示钢板厚度，
L50×5度，从而降低造价。 • （3）刚架的侧向刚度籍檩条的隅撑保证，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。减少腹板厚度。
11.2 门式刚架
• （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。在轻型屋面门式刚架中，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， 也可采用张紧的圆钢。
• （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。
11.2 门式刚架
• 1、横梁和柱连接及横 梁拼接
• 2、刚架柱脚连接构造 • 3、牛腿节点构造
11.3 檩条
• 屋面檩条、墙檩和檐口檩条构成轻型钢结构建筑的次结构系统。一方 面它们可以支承屋面板和墙面板，将外部荷载传递给主结构；另一方 面可以抵抗作用在结构上的部分纵向荷载，比如纵向风荷载、地震作 用等；此外它们也作为主结构受压翼缘支撑而成为结构纵向支撑体系 的一部分。屋面檩条是构成屋面水平支撑系统的主要部分；墙檩则是 墙面支撑系统中的重要构件。檐口檩条位于侧墙和屋面的接口处，对 屋面和墙面起到支撑作用。
• 门式刚架轻型房屋（图11-2）钢结构属轻型钢结构的一个分枝，门式 刚架轻型房屋钢结构起源于美国，经历了近百年的发展，目前已成为 设计、制作与施工标准相对完善的一种结构体系。广泛应用于工业、 商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。
11.2 门式刚架
• 11.2.1门式刚架的形式和特点
• 1、门式刚架的形式 • 门式刚架为一种传统的结构体系，其常用形式有：单跨、双跨或多跨
的单、双坡门式刚架（根据需要可带挑檐或毗屋）。根据通风、采光 的需要，这种刚架厂房可设置通风口、采光带和天窗架等。单跨刚架 的跨度国内最大已达到72 m。
11.2 门式刚架
• 2、门式刚架的特点
• （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
11.1 轻型钢结构厂房的特点与组成
• 11.1.2轻型钢结构厂房组成
• 轻型钢结构厂房组成包括以下组成部分 • 主结构：横向刚架、楼面梁、托梁、支撑体系等。 • 次结构：屋面檩条、墙面檩条等。 • 围护结构：屋面板、墙板。 • 辅助结构：楼梯、平台、扶手栏杆等。
• 基础：基础、基础梁。
11.2 门式刚架
11.3 檩条
• 11.3.1檩条的形式
• 钢檩条是用冷弯薄壁型钢在室内温度下成型的，适用于钢结构工程的 屋面和墙梁等部位。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，实腹式檩条也可以是连续构 件。
11.3 檩条
• 11.3.2檩条的连接构造
• 1、檩条在屋架(刚架)上的布置和搁置 • 2、檩条与屋面的连接 • 3、檩条的拉杆和撑杆
11.4 压型钢板外墙及屋面
• 11.4.1压型钢板外墙
• 1、外墙材料 • （1）压型钢板 • 压型钢板按材料的热工性能可分为非保温的单层压型钢板和保温复合
型压型钢板
11.4 压型钢板外墙及屋面
• （2）太空板 • 厂房外墙中除了压型钢板在应用外，现在还有一种太空板应用较多。
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，具有刚度好、强度高、延性好等优点，有良好的结构性能和 工程应用前景。
檩条的连接方式 ，即用自攻螺钉进行檩条和压型钢板的连接。另外由 于彩钢屋面的特殊构造，两块方形板拼接的位置将存在空隙，此处需 要用填充材料进行处理，并且进行防水、保温封堵。图11-25为压型 钢板屋面及檐沟构造，图11-26为屋脊节点构造。
11.4 压型钢板外墙及屋面
• 2、檐口构造 • 在轻钢工业厂房屋面的檐口部位，需用角钢进行处理。以防止墙面板
• 基于上述特点，门式刚架通常用于跨度为9 m～36 m，柱距为6 m， 柱高为4.5 m～9 m，设有吊车起重量较小的单层工业房屋或公共建筑 （如超市、娱乐体育设施、车站候车室、码头建筑等）。
11.2 门式刚架
• 11.2.2门式刚架节点构造
• 门式刚架的主刚架由边柱、刚架梁、中柱等构件组成。边柱和梁通常 根据门式刚架弯矩包络图的形状制作成变截面，以达到节约材料的目 的。根据门式刚架横向平面承载、纵向支撑提供平面外稳定的特点， 要求边柱和梁在横向平面内具有较大的刚度，一般采用焊接H型截面 钢。中柱以承受轴向压力为主，通常采用强弱轴惯性矩相差不大的宽 翼缘工字钢、矩形钢管或圆管截面。刚架的主要构件运输到现场后通 过高强度螺栓节点相连