1、12 12 輕鋼結構廠房構造學習目標輕鋼結構廠房構造學習目標1. 熟悉剛架和屋架的形式，了解相關節熟悉剛架和屋架的形式，了解相關節點的構造。點的構造。2. 熟悉輕型墻面、屋面的節點構造。熟悉輕型墻面、屋面的節點構造。3. 熟悉輕鋼檁條的連接構造。熟悉輕鋼檁條的連接構造。12 12 輕鋼結構廠房構造學習重點輕鋼結構廠房構造學習重點1. 輕型鋼結構廠房的組成和形式。輕型鋼結構廠房的組成和形式。2. 保溫壓型鋼板墻面和屋面節點的構造。保溫壓型鋼板墻面和屋面節點的構造。3. 檁條的類型和布置方式。檁條的類型和布置方式。4. 剛架的形式和節點的構造剛架的形式和節點的構造。 12 12 輕鋼結構廠房構造輕

2、鋼結構廠房構造12.1 12.1 概概 述述 12.2 12.2 門式剛架門式剛架 12.3 12.3 屋屋 架架 12.4 12.4 檁檁 條條12.5 12.5 輕型圍護結構輕型圍護結構 12.1 12.1 概概 述述輕型鋼結構是在普通鋼結構的基礎上發展起來的一種輕型鋼結構是在普通鋼結構的基礎上發展起來的一種新型結構形式，它包括所有輕型屋面下采用的鋼結構。新型結構形式，它包括所有輕型屋面下采用的鋼結構。 與普通鋼結構相比，有較好的經濟指標。輕型鋼結構與普通鋼結構相比，有較好的經濟指標。輕型鋼結構不僅自重輕、鋼材用量省、施工速度快，而且它本身不僅自重輕、鋼材用量省、施工速度快，而且它本身具有

3、較強的抗震能力，并能提高整個房屋的綜合抗震具有較強的抗震能力，并能提高整個房屋的綜合抗震性能。是目前工業廠房應用較廣泛的一種結構。性能。是目前工業廠房應用較廣泛的一種結構。 輕型鋼結構由基礎梁、柱、檁條、層面和墻體組成輕型鋼結構由基礎梁、柱、檁條、層面和墻體組成（圖（圖12-112-1）。）。單層輕型房屋一般采用門式剛架單層輕型房屋一般采用門式剛架( (圖圖12-2)12-2)、屋架、屋架( (圖圖12-3)12-3)和網架和網架( (圖圖12-4) 12-4) 為承重結構，其上設檁條、屋為承重結構，其上設檁條、屋面板面板( (或板檁合一的輕質大型屋面板或板檁合一的輕質大型屋面板) )，下設柱

4、，下設柱( (對剛架對剛架則梁柱合一則梁柱合一) )、基礎，柱外側有輕質墻架，柱內側可設、基礎，柱外側有輕質墻架，柱內側可設吊車梁。吊車梁。 圖圖12-1 12-1 輕鋼結構輕鋼結構 圖圖12-2 12-2 門式剛架門式剛架圖圖12-3 12-3 屋架屋架圖圖12-4 12-4 網架網架12.2 12.2 門式剛架門式剛架12.2.1 12.2.1 剛架的形式及特點剛架的形式及特點: : 剛架結構是梁、柱剛架結構是梁、柱單元構件的組合體單元構件的組合體,應用較多的為單跨、雙跨或應用較多的為單跨、雙跨或多跨的單、雙坡門式剛架多跨的單、雙坡門式剛架 ,其形式見圖其形式見圖12-5。12.2.2 1

5、2.2.2 門式剛架節點構造門式剛架節點構造 o12.2.2.1 12.2.2.1 橫梁和柱連接及橫梁拼接橫梁和柱連接及橫梁拼接 o12.2.2.2 12.2.2.2 剛架柱腳剛架柱腳 o12.2.2.3 12.2.2.3 牛腿牛腿 圖圖12-5 12-5 門式剛架的形式門式剛架的形式12.2.1 12.2.1 剛架的形式及特點剛架的形式及特點1 1、采用輕型屋面，不僅可減小梁柱截面尺寸，基礎也、采用輕型屋面，不僅可減小梁柱截面尺寸，基礎也相應減小。相應減小。 2 2、在多跨建筑中可做成一個屋脊的大雙坡屋面，為長、在多跨建筑中可做成一個屋脊的大雙坡屋面，為長坡面排水創造了條件。設中間柱可減小橫

6、梁的跨度，坡面排水創造了條件。設中間柱可減小橫梁的跨度，從而降低造價。中間柱采用鋼管制作的上下鉸接搖擺從而降低造價。中間柱采用鋼管制作的上下鉸接搖擺柱，占空間小。柱，占空間小。 3 3、剛架的側向剛度有檁條的支撐保證，省去縱向剛性、剛架的側向剛度有檁條的支撐保證，省去縱向剛性構件，并減小翼緣寬度。構件，并減小翼緣寬度。 4 4、剛架可采用變截面，截面與彎矩成正比；變截面時、剛架可采用變截面，截面與彎矩成正比；變截面時根據需要可改變腹板的高度和厚度及翼緣的寬度，做根據需要可改變腹板的高度和厚度及翼緣的寬度，做到材盡其用。到材盡其用。 12.2.1 12.2.1 剛架的形式及特點剛架的形式及特點5

7、 5、剛架的腹板可按有效寬度設計，即允許部分腹板失、剛架的腹板可按有效寬度設計，即允許部分腹板失穩，并可利用其屈曲后強度。穩，并可利用其屈曲后強度。 6 6、豎向荷載通常是設計的控制荷載，但當風荷載較、豎向荷載通常是設計的控制荷載，但當風荷載較大或房屋較高時，風荷載的作用不應忽視。在輕屋面大或房屋較高時，風荷載的作用不應忽視。在輕屋面門式剛架中，地震作用一般不起控制作用。門式剛架中，地震作用一般不起控制作用。7 7、支撐可做得較輕便。將其直接或用水平節點板連接、支撐可做得較輕便。將其直接或用水平節點板連接在腹板上，可采用張緊的圓鋼。在腹板上，可采用張緊的圓鋼。 8 8、結構構件可全部在工廠制作

8、，工業化程度高。構件、結構構件可全部在工廠制作，工業化程度高。構件單元可根據運輸條件劃分，單元之間在現場用螺栓相單元可根據運輸條件劃分，單元之間在現場用螺栓相連，安裝方便快速，土建施工量小。連，安裝方便快速，土建施工量小。 12.2.2.1 12.2.2.1 橫梁和柱連接及橫梁拼接橫梁和柱連接及橫梁拼接 門式剛架橫梁與柱的連接，可采用端板豎放門式剛架橫梁與柱的連接，可采用端板豎放( (圖圖12-612-6a) a) 、端板斜端板斜放放( (圖圖12-612-6b) b) 和端板平放和端板平放( (圖圖12-612-6c) c) 。橫梁拼接時宜使端板與構橫梁拼接時宜使端板與構件外緣垂直件外緣垂直

9、( (圖圖12-612-6d)d)。 12.2.2.2 12.2.2.2 剛架柱腳剛架柱腳 門式剛架輕型房屋鋼結構的柱腳宜采用平板式鉸接柱腳門式剛架輕型房屋鋼結構的柱腳宜采用平板式鉸接柱腳( (圖圖12-712-7a a、b b) )。當有必要時，也可采用剛性柱腳當有必要時，也可采用剛性柱腳( (圖圖12-712-7c c、d d) )。 12.2.2.3 12.2.2.3 牛腿牛腿 牛腿的構造見圖牛腿的構造見圖12-812-8。 12.3 12.3 屋屋 架架 12.3.1 屋架的結構形式屋架的結構形式 : 屋架的結構形式主要屋架的結構形式主要取決于所采用的屋面材料和房屋的使用要求。取決于所

10、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、主要以三角形屋架、三角拱屋架和梭形屋架、平坡梯形鋼屋架為主平坡梯形鋼屋架為主 ( (圖圖12-9)12-9)。輕型鋼屋架輕型鋼屋架與普通鋼屋架在本質上無多大差別，兩者的設與普通鋼屋架在本質上無多大差別，兩者的設計方法原則相同，只是輕型鋼屋架的桿件截面計方法原則相同，只是輕型鋼屋架的桿件截面尺寸較小，連接構造和使用條件稍有不同。尺寸較小，連接構造和使用條件稍有不同。 12.3.2 支座節點構造支座節點構造 ：圖圖12-1012-10是鉸接梯形屋是鉸接梯形屋架支座節點的兩種典型做法架支座節點的兩種典型做法 圖12-9 輕型梯形

11、鋼屋架 圖圖12-10 12-10 梯形屋架鉸接支座節點梯形屋架鉸接支座節點 12.4 12.4 檁檁 條條 12.4.112.4.1檁條的形式：檁條宜優先采用實腹式構件，也檁條的形式：檁條宜優先采用實腹式構件，也可采用空腹式或格構式構件。檁條一般為單跨簡支構可采用空腹式或格構式構件。檁條一般為單跨簡支構件，實腹式檁條也可是連續構件。件，實腹式檁條也可是連續構件。 12.4.1.1 12.4.1.1 實腹式檁條實腹式檁條 12.4.1.2 12.4.1.2 空腹式檁條：空腹式檁條由角鋼的上、下弦空腹式檁條：空腹式檁條由角鋼的上、下弦和綴板焊接組成，其主要特點是用鋼量較少，能合理和綴板焊接組成，

12、其主要特點是用鋼量較少，能合理地利用小角鋼和薄鋼板，因綴板間距較密，拼裝和焊地利用小角鋼和薄鋼板，因綴板間距較密，拼裝和焊接的工作量較大，故應用較少。接的工作量較大，故應用較少。 12.4.1.3 12.4.1.3 格構式檁條格構式檁條：格構式檁條可采用平面桁架式、格構式檁條可采用平面桁架式、空間桁架式及下撐式檁條。空間桁架式及下撐式檁條。 12.4.2 12.4.2 檁條的連接構造檁條的連接構造 12.4.1.1 12.4.1.1 實腹式檁條實腹式檁條1、槽鋼檁條、槽鋼檁條分普通槽鋼檁條和輕型槽鋼檁條兩種。普通槽鋼檁條分普通槽鋼檁條和輕型槽鋼檁條兩種。普通槽鋼檁條（圖（圖12-11a）；）；

13、因型材的厚度較厚，強度不能充分發因型材的厚度較厚，強度不能充分發 揮，用鋼量較大。輕型槽鋼檁條雖比普通槽鋼檁條有揮，用鋼量較大。輕型槽鋼檁條雖比普通槽鋼檁條有 所改進，但仍不夠理想。所改進，但仍不夠理想。 2、高頻焊接輕型、高頻焊接輕型H型鋼檁條；型鋼檁條；高頻焊接輕型高頻焊接輕型H H型鋼型鋼 ( (以下簡稱以下簡稱“輕型輕型H H型鋼型鋼”) )系引進國外先進技術生產系引進國外先進技術生產的的 一種輕型型鋼（圖一種輕型型鋼（圖12-1112-11b b），），具有腹板薄、抗彎剛度具有腹板薄、抗彎剛度 好、兩主軸方向的慣性矩比較接近，以及翼緣板平直好、兩主軸方向的慣性矩比較接近，以及翼緣板平

14、直 易于連接等優點。易于連接等優點。 12.4.1.1 12.4.1.1 實腹式檁條實腹式檁條 3、卷邊槽形冷彎薄壁型鋼檁條：卷邊槽形、卷邊槽形冷彎薄壁型鋼檁條：卷邊槽形(C形形)冷彎冷彎薄壁型鋼檁條（圖薄壁型鋼檁條（圖12-11c）的截面互換性大，應用普的截面互換性大，應用普遍，用鋼量省，制造和安裝方便。遍，用鋼量省，制造和安裝方便。 4、卷邊、卷邊Z形冷彎薄壁型鋼檁條：分直卷邊形冷彎薄壁型鋼檁條：分直卷邊Z形（圖形（圖12-11d）和斜卷邊和斜卷邊Z形（圖形（圖12-11e）。）。它的主平面它的主平面x軸的剛軸的剛度大，用作檁條時撓度小，用鋼量省，制造和安裝方度大，用作檁條時撓度小，用鋼量

15、省，制造和安裝方便。斜卷邊便。斜卷邊Z形鋼存放時還可疊層堆放，占地少。當屋形鋼存放時還可疊層堆放，占地少。當屋面坡度較大時，這種檁條的應用較為普遍。面坡度較大時，這種檁條的應用較為普遍。圖圖12-11 12-11 實腹式檁條實腹式檁條 12.4.2 12.4.2 檁條的連接構造檁條的連接構造 12.4.2.1 12.4.2.1 檁條在屋架檁條在屋架( (剛架剛架) )上的布置和擱置上的布置和擱置 12.4.2.2 12.4.2.2 檁條與屋面的連接檁條與屋面的連接 檁條與屋面應可靠連接，以保證屋面能起檁條與屋面應可靠連接，以保證屋面能起阻止檁條側向失穩和扭轉的作用，這對一般不阻止檁條側向失穩和

16、扭轉的作用，這對一般不需驗算整體穩定性的實腹式檁條尤為重要。需驗算整體穩定性的實腹式檁條尤為重要。 檁條與壓型鋼板屋面的連接，宜采用帶橡檁條與壓型鋼板屋面的連接，宜采用帶橡膠墊圈的自攻螺釘。膠墊圈的自攻螺釘。 12.4.2.3 檁條的拉條和撐桿檁條的拉條和撐桿：互相采用螺栓連互相采用螺栓連接。接。 12.4.2.1 12.4.2.1 檁條在屋架檁條在屋架( (剛架剛架) )上的布置和擱置上的布置和擱置1、為使屋架上弦桿不產生彎矩，檁條宜位于屋架上弦、為使屋架上弦桿不產生彎矩，檁條宜位于屋架上弦節點處。當采用內天溝時，邊檁應盡量靠近天溝。節點處。當采用內天溝時，邊檁應盡量靠近天溝。 2、實腹式檁

17、條的截面均宜垂直于屋面坡面。對槽鋼、實腹式檁條的截面均宜垂直于屋面坡面。對槽鋼和和Z形鋼檀條，宜將上翼緣肢尖形鋼檀條，宜將上翼緣肢尖(或卷邊或卷邊)朝向屋脊方向，朝向屋脊方向，以減小屋面荷載偏心而引起的扭矩。以減小屋面荷載偏心而引起的扭矩。 3、桁架式檁條的上弦桿宜垂直于屋架上弦桿，而腹、桁架式檁條的上弦桿宜垂直于屋架上弦桿，而腹桿和下弦桿宜垂直于地面。桿和下弦桿宜垂直于地面。 4、脊檁方案：實腹式檁條應采用雙檁方案，屋脊檁、脊檁方案：實腹式檁條應采用雙檁方案，屋脊檁條可用槽鋼、角鋼或圓鋼相連，見圖條可用槽鋼、角鋼或圓鋼相連，見圖12-13。桁架式檁。桁架式檁條在屋脊處采用單檁方案時，雖用鋼量

18、較省，但檁條條在屋脊處采用單檁方案時，雖用鋼量較省，但檁條型號增多，構造復雜，故一般以采用雙檁為宜。型號增多，構造復雜，故一般以采用雙檁為宜。圖圖12-13 12-13 脊檁方案脊檁方案( (雙檁雙檁) ) 12.5 12.5 輕型圍護結構輕型圍護結構 12.5 12.5 輕型圍護結構輕型圍護結構: :輕型鋼結構常采用的墻面和屋面輕型鋼結構常采用的墻面和屋面材料有：壓型鋼板、太空板、石棉水泥瓦和瓦楞鐵等材料有：壓型鋼板、太空板、石棉水泥瓦和瓦楞鐵等幾種。幾種。 12.5.1.1 12.5.1.1 壓型鋼板壓型鋼板 12.5.1.2 12.5.1.2 太空板太空板 12.5.1.3 12.5.1

19、.3 加氣混凝土屋面板加氣混凝土屋面板 12.5.2 12.5.2 壓型鋼板墻面和屋面節點構造壓型鋼板墻面和屋面節點構造12.5.2.1 12.5.2.1 輕型彩色涂色壓型鋼板墻面節點構造輕型彩色涂色壓型鋼板墻面節點構造12.5.2.2 12.5.2.2 輕型彩色涂層壓型鋼板屋面節點輕型彩色涂層壓型鋼板屋面節點 12.5.1.1 12.5.1.1 壓型鋼板壓型鋼板壓型鋼板是目前墻面和輕型屋面有檁體系中應用最廣泛的屋面材壓型鋼板是目前墻面和輕型屋面有檁體系中應用最廣泛的屋面材料，采用熱鍍鋅鋼板或彩色鍍鋅鋼板，經輥壓冷彎成各種波型，料，采用熱鍍鋅鋼板或彩色鍍鋅鋼板，經輥壓冷彎成各種波型，具有輕質、

20、高強、美觀、耐用、施工簡便、抗震、防火等特點。具有輕質、高強、美觀、耐用、施工簡便、抗震、防火等特點。單層板的自重為單層板的自重為0.100.18kNm2，當有保溫隔熱要求時，可采當有保溫隔熱要求時，可采用雙層板用雙層板(兩層鋼板中間夾超細玻璃纖維棉、巖棉或聚氨脂等保溫兩層鋼板中間夾超細玻璃纖維棉、巖棉或聚氨脂等保溫層層)，雙層板可分兩大類，雙層板可分兩大類,第一類松散組合體系由外到內依次為外第一類松散組合體系由外到內依次為外層板、壓型鋼板、玻璃棉毯、鋁薄布、檁條、內層壓型鋼板，其層板、壓型鋼板、玻璃棉毯、鋁薄布、檁條、內層壓型鋼板，其中內層可有可無，視裝飾要求定。第二層為復合板體系，即將金中

21、內層可有可無，視裝飾要求定。第二層為復合板體系，即將金屬復合板直接固定到檁條上，復合板是用彩色涂鋼板做面層，聚屬復合板直接固定到檁條上，復合板是用彩色涂鋼板做面層，聚氨酯和聚苯乙烯泡沫做夾心材料，通過特定的生產工藝復合而成氨酯和聚苯乙烯泡沫做夾心材料，通過特定的生產工藝復合而成的隔熱、保溫夾心板。屋面全部荷載標準值的隔熱、保溫夾心板。屋面全部荷載標準值(包括活荷載包括活荷載)一般不一般不超過超過1.0kNm2。12.5.1.2 12.5.1.2 太空板太空板 太空板是以高強水泥發泡工藝制成的人工輕石為芯材，太空板是以高強水泥發泡工藝制成的人工輕石為芯材，以玻璃纖維網以玻璃纖維網(或纖維束或纖維

22、束)增強的上下水泥面層及鋼增強的上下水泥面層及鋼(或或混凝土混凝土)邊肋復合而成的新型輕質墻面和屋面板材，具邊肋復合而成的新型輕質墻面和屋面板材，具有剛度好、強度高、延性好等特點，有良好的結構性有剛度好、強度高、延性好等特點，有良好的結構性能和工程應用前途。其自重為能和工程應用前途。其自重為O.450.85 kN/m2，屋屋面全部荷載標準值面全部荷載標準值(包括活荷載包括活荷載)一般不超過一般不超過1.5kN/m2。太空板屬板檁合一構件，在安裝時，一般不需另設檁太空板屬板檁合一構件，在安裝時，一般不需另設檁條，板與板之間留條，板與板之間留10mm的裝配縫，嵌縫建議使用防水的裝配縫，嵌縫建議使用

23、防水油膏。太空板上可直接鋪設防水卷材，不需另設保溫油膏。太空板上可直接鋪設防水卷材，不需另設保溫層及找平層，防水卷材宜使用橡塑防水卷材。太空板層及找平層，防水卷材宜使用橡塑防水卷材。太空板常用尺寸為常用尺寸為3m3m、1.5m6m和和3m6m。12.5.1.3 12.5.1.3 加氣混凝土屋面板加氣混凝土屋面板 加氣混凝土屋面板自重加氣混凝土屋面板自重0.750.751.01.0kN/mkN/m2 2，是一是一種承重、保溫和構造合一的輕質多孔板材，以種承重、保溫和構造合一的輕質多孔板材，以水泥水泥( (或粉煤灰或粉煤灰) )、礦渣、砂和鋁粉為原料，經、礦渣、砂和鋁粉為原料，經磨細、配料、澆筑、

24、切割并蒸壓養護而成，具磨細、配料、澆筑、切割并蒸壓養護而成，具有質量輕、保溫效能好、吸聲好等優點。因系有質量輕、保溫效能好、吸聲好等優點。因系機械化生產，板的尺寸準確，表面平整，一般機械化生產，板的尺寸準確，表面平整，一般可直接在板上鋪設卷材防水，施工方便。可直接在板上鋪設卷材防水，施工方便。 12.5.2.1 12.5.2.1 輕型彩色涂色輕型彩色涂色壓型鋼板墻面節點構造壓型鋼板墻面節點構造 1 1、單塊墻板的構造、單塊墻板的構造( (圖圖12-14)12-14) 2 2、墻面板的連接構造、墻面板的連接構造( (圖圖12-15)12-15) 3、墻面板的轉角構造、墻面板的轉角構造( (圖圖12-16)12-16) 4、墻身的窗洞口構造、墻身的窗洞口構造( (圖圖12-17)12-17) 圖圖12-14