輕型鋼結(jié)構(gòu)門式鋼架徐州就建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院2021年1月2023/2/24第一章：輕型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工制作輕型鋼結(jié)構(gòu)工程是一個系統(tǒng)工程，具體內(nèi)容有；主結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和維護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)三大方面。主結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括主鋼架和支撐系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)包括水平支撐、柱間支撐和剛性系統(tǒng)桿等局部。2/24/2023第一章：輕型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工制作第一節(jié)

H型鋼的制作設(shè)備及工藝流程第二節(jié)

維護(hù)系統(tǒng)的制作設(shè)備及工藝第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的防腐第四節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的防火2/24/2023焊接H型鋼的生產(chǎn)工藝流程板材切割矯正、整平H型組立H型焊接(埋弧焊)H型矯正鉆孔、鎖口拋丸、涂裝編號打包發(fā)運尺寸、焊縫檢查

涂裝檢查、成品檢查尺寸、外觀檢查2/24/2023板材下料切割：方法有：機(jī)械切割法、氣割法、等離子切割法等。一般情況下，板厚在12~16mm以下的直線型切割，采用剪切下料。氣割多用于帶線的零件和厚鋼板的切割。等離子切割主要用于熔點較高的不銹鋼材料及有色金屬的切割。板材矯正整平H型組立、焊接H型矯正鉆孔、鎖口、拋丸、涂裝常用的邊緣加工方法：鏟邊、刨邊、銑邊、碳弧氣刨、氣割和坡口機(jī)加工。2/24/2023機(jī)械切割常用機(jī)械2/24/2023氣割機(jī)2/24/2023等離子切割機(jī)2/24/2023輕鋼結(jié)構(gòu)的圍護(hù)包括檁條、墻梁、墻面及屋面板、樓面板、通風(fēng)采光系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和收邊系統(tǒng)。彩色鋼板建筑制品分為單層彩色壓型鋼板和復(fù)合夾心板兩類輕型建筑預(yù)制板材。單層彩色壓型鋼板的制作是采用壓型機(jī)將彩鋼卷通過連續(xù)完成的開卷、輥壓。剪切而成的。復(fù)合夾芯板的制作是采用兩層彩板，中建注入液體聚氨酯〔PU〕、聚苯乙烯〔EPS〕或巖棉，再固化加壓一次成型制成2/24/2023一、鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的主要原因二鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)方法三鋼材外表處理2/24/2023鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的主要原因1.常溫下〔100℃以下〕鋼才的腐蝕機(jī)理常溫下鋼鐵的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕。鋼結(jié)構(gòu)在常溫大氣環(huán)境中使用，剛剛受大氣中水分、氧和其他污染物〔未清理干凈的焊渣、銹層、外表污物〕的作用而被腐蝕。2.高溫下(100℃以上)鋼材的腐蝕機(jī)理高溫下鋼鐵的腐蝕主要是化學(xué)腐蝕。高溫狀態(tài)下，水以氣態(tài)存在，電化學(xué)作用很小，降為次要因素。金屬和枯燥氣體〔如〕相接處，外表生成相應(yīng)的化合物〔氯化物、硫化物、氧化物〕，形成對鋼材的化學(xué)腐蝕。2/24/2023鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)方法1.金屬保護(hù)層：金屬保護(hù)層是具有極陰或極陽的作用的金屬或合金，通過電鍍、化學(xué)鍍、熱鍍和滲鍍等方法，在需要防護(hù)的金屬外表形成金的保護(hù)層〔膜〕來隔離金屬與腐蝕介質(zhì)的接觸，或利用電化學(xué)的保護(hù)作用使金屬得到保護(hù)，從而防止腐蝕。2.化學(xué)保護(hù)層：通過化學(xué)或電化學(xué)方法使鋼材外表生成一種具有耐腐蝕性能的化合物薄膜，以隔離腐蝕介質(zhì)與金屬的接觸，來防止金屬的腐蝕。3.非金屬保護(hù)層：用涂料、塑料、搪瓷等材料，通過涂刷和噴涂等方法，在金屬外表形成保護(hù)膜，是金屬與腐蝕介質(zhì)隔離，從而防止金屬腐蝕。2/24/2023鋼材外表處理方法：手工工具除銹，滾動鋼絲輪除銹、酸洗除銹、噴砂〔丸〕除銹、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜、熱浸鍍、電鍍、外表和進(jìn)化以及射流控制真空除銹、激光除銹等等。2/24/2023各類構(gòu)件的物理除銹方法與等級2/24/2023鋼結(jié)構(gòu)的防火一、常用的防火措施：1.單面屏蔽法2.用耐火輕質(zhì)板作為防火外包層3.澆注混凝土或耐火磚4.水冷卻法5.涂抹防火涂料2/24/2023鋼結(jié)構(gòu)的防火二.常見的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料1.厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料：所謂的厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是指涂層厚度在8~50mm的涂料，這類鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火極限可達(dá)0.5~3小時。2.薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料：涂層使用厚度在3~7mm的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料稱為薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。3.超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料：超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是指涂層厚度不超過3mm的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，這類鋼結(jié)構(gòu)防火涂料受火時膨脹發(fā)泡，形成致密的防火隔熱層，是近幾年來開展的新品種。2/24/2023第二章、輕型鋼結(jié)構(gòu)門式剛架的設(shè)計第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)布置和材料的選用第二節(jié)計算模型和計算理論2/24/2023二、結(jié)構(gòu)布置布置主要原那么如下：1.柱間支撐和屋面支撐必須布置在同一開間內(nèi)形成抵抗縱向荷載的支撐桁架。支撐桁架的直桿和單斜桿應(yīng)采用剛性系桿，交叉斜桿可采用柔性構(gòu)件。剛性桿系是指圓管、H型截面、Z或C型冷彎薄壁截面等，柔性構(gòu)建是指圓鋼、拉索等只手拉截面。柔性拉桿必須施加預(yù)緊力以抵消其自重作用引起的下垂；2.支撐的間距一般為30-40m，不應(yīng)大于60m；3.支撐可布置在溫度區(qū)間的第一個或第二個開間，當(dāng)布置在第二個開間時，第一卡鍵的相應(yīng)位置應(yīng)設(shè)置剛性桿系；4.45°的支撐桿能最有效地傳遞水平荷載，當(dāng)柱子較高導(dǎo)致單層支撐構(gòu)件角度過大時應(yīng)考慮設(shè)置雙層柱間支撐；5.鋼架柱頂、屋脊轉(zhuǎn)折處應(yīng)設(shè)置剛性系桿。結(jié)構(gòu)縱向于支撐桁架節(jié)點處應(yīng)設(shè)置通長的剛性系桿；6.輕鋼結(jié)構(gòu)的剛性系桿可由相應(yīng)位置處的檁條兼作，剛度或承載力缺乏時設(shè)置附加系桿。2/24/2023

鋼結(jié)構(gòu)材料的選用一、結(jié)構(gòu)組成輕型門式鋼架的結(jié)構(gòu)體系包括以下局部：〔1〕.主結(jié)構(gòu)：橫向鋼架〔包括中部鋼架和端部鋼架〕、樓面梁、支撐體系等；〔2〕.次結(jié)構(gòu)：無眠檁條和前面檁條等；〔3〕.圍護(hù)結(jié)構(gòu)：屋面板和墻板；〔4.〕.輔助結(jié)構(gòu)：樓梯、平臺、扶欄等〔5〕.根底。2/24/2023影響鋼結(jié)構(gòu)布置的因素與目的

溫度因素

考慮到溫度效應(yīng)，輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑的縱向溫度區(qū)段不應(yīng)大于300m，橫向溫度區(qū)段不應(yīng)大于150m。

設(shè)置支撐的目的

是使每個溫度區(qū)段或分期建設(shè)的區(qū)段建筑能夠構(gòu)成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)骨架。2/24/2023一、計算模型輕型鋼結(jié)構(gòu)的功能形成過程可表示為：梁和柱通過高強螺栓連接→平面門式鋼架↓平面鋼架通過支撐和體系桿→空間鋼架↓圍護(hù)材料＋根底→輕型鋼建筑2/24/2023 計算模型輕型鋼建筑空間鋼架平面門式鋼架鉸接或剛接支座的平面門式鋼架忽略蒙皮效應(yīng)忽略空間共同作用效應(yīng)忽略柱腳與根底之間連接的彈性剛度2/24/20231、所謂的蒙皮效應(yīng)是指蒙皮板由于其抗剪切剛度對于使半平面內(nèi)產(chǎn)生變形的荷載的抵抗效應(yīng)。2、構(gòu)成整個結(jié)構(gòu)蒙皮效應(yīng)的是蒙皮單元?！裁善卧怯蓛砷摷苤g的蒙皮板、邊緣構(gòu)件和連接件及中間構(gòu)件組成?！?/24/2023蒙皮2/24/2023第三章、剛架主結(jié)構(gòu)及其支撐體系第一節(jié)主剛架的設(shè)計和構(gòu)造第二節(jié)山墻剛架的設(shè)計和構(gòu)造第三節(jié)剛架伸縮處構(gòu)造第四節(jié)托梁及屋面單梁設(shè)計第五節(jié)剛架結(jié)構(gòu)支撐體系2/24/2023第一節(jié)

主剛架的設(shè)計和構(gòu)造

主剛架的設(shè)計和構(gòu)造需要注意：隅撐的作用是防止梁下翼緣和柱內(nèi)翼緣整體失穩(wěn)2/24/2023第二節(jié)山墻剛架的設(shè)計和構(gòu)造1、

山墻構(gòu)架端墻構(gòu)造:山墻構(gòu)架是由端斜梁、支撐端斜梁的構(gòu)架柱及墻架檁條組成，狗家住的上下端部鉸接，并且于端斜梁平接，墻架檁條也和構(gòu)架柱平接，這樣可以提高柱子的側(cè)向穩(wěn)定性，同時也給建筑提供了簡潔的外觀2、鋼框架端墻構(gòu)造3、山墻剛架的設(shè)計計算4、抗風(fēng)柱設(shè)計計算2/24/2023第三節(jié)剛架伸縮縫處構(gòu)造一種簡單比較昂貴的處理方法是在伸縮縫處采用雙剛架。另一種釋放縱向剩余應(yīng)力的方法較為經(jīng)濟(jì)，在伸縮縫處只色織一榀剛架，而在伸縮縫處的檁條上設(shè)置橢圓長孔來吸收該點的熱位移。釋放縱向熱應(yīng)力2/24/2023第五節(jié)剛架結(jié)構(gòu)支撐體系

圖為檁條和隅撐為構(gòu)件提供支撐力2/24/2023第四章次結(jié)構(gòu)及其連接構(gòu)造檁條、墻檁和檐口檁條構(gòu)成輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑的次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。一方面，他們可以支承屋面板和墻面板，將外部荷載傳遞給主結(jié)構(gòu)；另一方面，他們可以抵抗作用在結(jié)構(gòu)上的局部縱向荷載，比方縱向的風(fēng)荷載，地震作用等；此外，它們也作為主結(jié)構(gòu)的受壓翼緣支撐而成為結(jié)構(gòu)縱向支撐體系的一局部。2/24/2023屋面檁條的構(gòu)造一般情況下檁條上翼緣受壓，所以拉條設(shè)置在檁條上翼緣1/3高的腹板范圍內(nèi)。本卷須知檁托：設(shè)置檁托是為了防止檁條在制作處傾覆或扭轉(zhuǎn)2/24/2023檁條布置原那么1.當(dāng)檁條跨度≤4m時，通?？刹辉O(shè)拉條或撐桿：當(dāng)4m＜L≤6m時，可僅在檁條跨中設(shè)置一道拉條，檐口檁條間應(yīng)設(shè)置撐桿和斜拉條〔4-10a〕；當(dāng)L≤6m時，宜在檁條跨間三分點處設(shè)置兩道拉條，檐口檁條間應(yīng)設(shè)置撐桿和斜拉條〔4-10b〕；2.屋面有天窗時，宜在天窗兩側(cè)檁條間設(shè)置撐桿和斜拉條；3.當(dāng)檁距較密時〔s/1＜0.2〕，可根據(jù)檁條跨度大小參照圖4-11a設(shè)置拉條及撐桿，以使斜拉條和檁條的交角不致過小，確保斜拉條拉緊；4.對稱的雙坡屋面，可僅在脊檁間設(shè)置撐桿〔4-11b〕，不設(shè)斜拉條但在設(shè)計脊檁時應(yīng)計入一側(cè)所有拉條的豎向分立。2/24/2023第五章輔助結(jié)構(gòu)的構(gòu)造第一節(jié)雨篷和挑檐的構(gòu)造

輕型鋼結(jié)構(gòu)的輔助結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括：挑檐、雨篷、吊車梁、牛腿、樓梯、欄桿、檢修平臺和女兒墻等，它們構(gòu)成了輕型鋼結(jié)構(gòu)完整的建筑和結(jié)構(gòu)功能。2/24/2023雨篷排水方式可分為有組織排水和自由落水兩種。雨棚寬度通常取柱距，挑出長度通常為1.5或更大雨篷可以做成等截面或變截面，截面高度應(yīng)按承載力計算確定2/24/2023鋼結(jié)構(gòu)雨篷2/24/20232/24/2023鋼化玻璃鋼結(jié)構(gòu)雨篷2/24/2023吊車梁概述直接支撐吊車輪壓的受彎構(gòu)件有吊車梁和吊車桁架吊車梁系統(tǒng)一般由吊車梁〔吊車桁架〕、制動結(jié)構(gòu)、輔助桁架及支撐〔水平支撐和垂直支撐〕等組成2/24/2023吊車梁2/24/2023吊車梁安裝現(xiàn)場2/24/2023吊車梁安裝圖2/24/2023牛腿投影圖2/24/2023第二節(jié)樓梯和欄桿構(gòu)造樓梯和欄桿是建筑物的一個重要組成局部在輕鋼結(jié)構(gòu)中較為常見的樓梯形式有：直梯和斜梯。肢體通常是在不經(jīng)常上下或因場地限制不能設(shè)置斜梯時采用，多為檢修樓梯；經(jīng)常通行的鋼梯宜采用斜梯，他是工業(yè)建筑廠房及其構(gòu)筑物經(jīng)常采用的鋼梯形式。2/24/2023平臺斜梯2/24/2023室內(nèi)直梯2/24/2023樓梯欄桿2/24/2023相關(guān)概念樓梯一般由樓梯梁、踏板、平臺梁和平臺板等幾個局部組成。欄桿由立桿、頂部扶手、中部縱條以及踢腳板組成。2/24/2023現(xiàn)澆混凝土施工2/24/2023第三節(jié)檢修平臺和女兒墻的構(gòu)造輕鋼檢修平臺的概述：平臺結(jié)構(gòu)通常由梁、柱、柱間支撐以及梯子和欄桿等組成。根據(jù)使用要求可分為室內(nèi)和室外平臺;承受動力荷載和承受靜力荷載的平臺;生產(chǎn)輔助用的通行、檢修平臺和中。重型設(shè)備操作平臺等。2/24/2023女兒墻概述：高出屋面的墻體稱為女兒墻，其作用為天溝內(nèi)置，擋住屋脊，使建筑立面更加統(tǒng)一美觀。其結(jié)構(gòu)局部一般由女兒柱、橫梁、拉條等構(gòu)件組成，其作用為支撐女兒墻墻體，保證墻體穩(wěn)定，并將其上的荷載傳遞到房屋骨架結(jié)構(gòu)上。2/24/2023第六章圍護(hù)材料及其連接構(gòu)造輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑的屋面是指由金屬屋面板、檁條及保溫隔熱層組成的屋面圍護(hù)系統(tǒng)。一方面，屋面對建筑物起防水和保溫隔熱的作用，另一方面，由于壓型鋼板形狀各異、顏色五彩繽紛，屋面可是建筑物充滿新意。如以下圖所示：2/24/2023第一節(jié)

金屬屋面的主要類型低波紋屋面和高波紋屋面按板型構(gòu)造分類，金屬屋面板可分為低波紋屋面板和高波紋屋面板高波紋屋面板一般適用于屋面坡度比較平緩的屋面低波紋屋面板一般用于屋面坡度較陡的屋面2/24/20232/24/2023波紋屋面2/24/2023常用屋面彩板2/24/2023金屬屋面的主要類型

按連接形式分類可分為螺絲暴露式屋面和暗扣式屋面;從保溫角度考慮金屬屋面既可以采用單層壓型鋼板，也可以用復(fù)合鋼板。2/24/2023第二節(jié)壓型鋼板的構(gòu)造和規(guī)格1.壓型鋼板選擇應(yīng)考慮到屋面坡度，當(dāng)坡度較小時，由于屋面排水并不通暢，應(yīng)盡量采用高波紋屋面板。2.壓型鋼板腹板與翼緣水平面之間的夾角θ不宜小于45°。3.壓型鋼板宜采用長尺板材，以減少板橫向搭接數(shù)量，有利于屋面放水。4.壓型鋼板橫向搭接應(yīng)與檁條有可靠連接，搭接長度須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，波高大于70mm的高波紋壓型鋼板，搭接長度不宜小于350mm，波高小于70mm的低波紋壓型鋼板，搭接長度不宜小于250mm，且在搭接處須涂密封膠帶。2/24/2023壓型鋼板的構(gòu)造和規(guī)格5.壓型鋼板側(cè)向連接有不同方式，詳見本章第四節(jié)。為防止屋面漏水，有條件盡量采用暗扣式