轻型钢结构厂房的组成和形式

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。