第二章轻钢结构工程的加工制作与安装

轻型钢结构工程

第一节轻型钢结构简介

第二节轻型钢结构材料

第三节轻型钢结构设计

第四节轻型钢结构的制作、安装及防护第一节轻型钢结构简介

一、轻型钢结构的特点目前，我国轻型钢结构发展迅速，与传统的钢筋混凝土结构、普通钢结构相比，轻型钢结构建筑具有如下特点:(1)自重轻

(2)工业化程度高

(3)现场施工速度快、工期短

(4)综合经济效益优良

(5)结构抗震性能好，变形能力强。

(6)有利于环保

(7)外形美观、现代感强烈

(8)有利于住宅建筑材料的改革和换代下一页返回第一节轻型钢结构简介

二、轻型钢结构的发展与应用

(一)轻型钢结构的发展

1.低层轻钢建筑方面低层轻钢建筑，指两层以下(含两层)的轻钢房屋建筑，主要采用实腹式或格构式门式平面刚架结构体系。目前国内轻钢结构低层建筑主要有工业厂房、机库、候车室、码头建筑、超市、农贸市场、饮食娱乐用房、体育设施以及各种临时性建筑。下一页上一页返回第一节轻型钢结构简介2.多层轻钢建筑方面多层轻钢建筑是另一种很有发展前途的建筑形式，一般可定义为:10层以下的住宅;总高度小于24m的公共建筑;20m以下，楼面荷载小于8KN/m2的工业厂房。这类建筑多采用三维框架架构体系，亦可采用平面刚架结构体系。国内多层轻钢建筑主要有住宅、多层工业厂房、学校、医院、办公、娱乐等公共建筑，超市、零售、百货等商业建筑，旧建筑加层、改扩建等。下一页上一页返回第一节轻型钢结构简介(二)轻型钢结构的应用轻型钢结构的应用范围不仅局限于具有小跨度的房屋，而是逐渐扩展，已经可以取代部分普通钢结构。轻型屋面的应用和屋面荷载的大幅度降低，使钢屋盖结构的截面尺寸和重量比按传统混凝土重屋面设计的屋盖大幅度降低，不仅可以节约钢材用量，加快建设速度，同时还具有较强的抗震能力，能提高整个房屋的综合抗震性能。轻型钢结构通常采用的形式及应用范围见表10-1。上一页返回第二节轻型钢结构材料

一、彩色涂层钢板

(一)彩色涂层钢板的定义彩色涂层钢板是指由保护性和装饰性的有机涂料或薄膜连续涂覆于钢或铝带表面制成的预涂层冶金产品，简称彩板，也称有机涂层钢板。

(二)彩色涂层钢板的类型彩色涂层钢板可分为冷轧基板彩色涂层钢板、热镀锌彩色涂层钢板、热镀铅锌彩色涂层钢板、电镀锌彩色涂层钢板及印花彩色涂层钢板、金属压花彩色涂层钢板等。下一页返回第二节轻型钢结构材料二、H型钢(一)H型钢的特点

1.材料特点

(1)翼缘宽，侧向刚度大;(2)抗弯能力强，比工字钢大5~10%;(3)翼缘两表面相互平行，构造简单。

2.性能特点

(1)结构强度高，自重轻;(2)设计风格灵活、丰富;(3)工程施工快，占地面积小，适合全天候施下下一页上一页返回第二节轻型钢结构材料(4)便于机械加工、结构连接和安装，易于拆除和再利用。(5)是“绿色建筑”的新型钢材，可以有效地保护环境。

3.构造特点以热轧H型钢为主的钢结构，塑性和韧性良好，结构稳定性高，抗自然灾害能力强，特别适用于地震多发地带的建筑结构;与混凝土结构相比，可增加结构使用面积;与焊接H型钢相比，能明显地省工省料，残余应力低，外观和表面质量好。下一页上一页返回第二节轻型钢结构材料(二)H型钢的应用范围(1)工业与民用建筑钢结构中的梁、柱构件。(2)工业构筑物的钢结构承重支架。(3)地下工程的钢桩及支护结构。(4)石油化工及电力等工业设备结构。(5)大跨度钢桥构件。(6)船舶、机械制造枢架结构。(7)火车、汽车、拖拉机大梁支架。(8)港口传送带、高速公路挡板支架。下一页上一页返回第二节轻型钢结构材料

三、冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢是用薄钢板(厚度为0.3~1mm，最厚为1.6mm)在压型机上冷压而成的。具有轻质高强、便于加工、施工简便、速度快等特点，在大型工业厂房、食品加工车间、大型库房、飞机维修库等建筑中普遍使用。冷弯薄壁型钢一般有卷边(C型和卷边Z型两种，其基本尺寸及主要参数见表10-2和表10-3。上一页返回第三节轻型钢结构设计一、轻型钢结构的设计原则

(一)轻型钢结构设计目标轻型钢结构设计的目的是要使设计的结构能够满足各种预定功能要求，见表10-4。

(二)轻型钢结构设计方法根据现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)，轻型钢结构采用以概率论为基础的一次二阶矩极限状态设计法。该方法用分项系数的表达式进行计算。结构可靠度用可靠指标进行度量，结构可靠指标在分项系数中考虑，并不在计算式中出现。

下一页返回第三节轻型钢结构设计(三)极限状态轻型钢结构的承重结构按照承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计，详见表10-5。二、轻型钢结构的设计要求(一)对屋面荷载的要求轻型钢结构设计时应考虑的屋面荷载见表10-6(二)对钢材性能的要求轻型钢结构选用钢材有一定的限制，对钢材性能的要求见表10-7下一页上一页返回第三节轻型钢结构设计

三、轻型钢结构的变形和构造要求

(一)轻型钢结构的变形要求为了不影响结构或构件的观感和正常使用，设计时应对结构或构件的变形(挠度或侧移)规定相应的限值。

(二)轻型钢结构的构造要求轻型钢结构的构造要求详见表10-10。上一页返回第四节轻型钢结构的制作、安装及

防护

一、轻型钢结构的制作

(一)轻型钢结构制作的特点轻型钢结构制作的特点是条件优、标准严、精度好、效率高。轻钢结构一般在工厂制作。因为工厂具有较为恒定的工作环境，有刚度大、平整度高的钢平台，精度较高的工装夹具及高效能的设备，施工条件比现场优越，易于保证质量，提高效率。轻型钢结构加工可实现机械化、自动化，因而劳动生产率大大提高。而且因为钢结构在工厂加工基本不占施工现场的时间和空间，所以采用钢结构可大大缩短工期，提高施工效率。下一页返回第四节轻型钢结构的制作、安装及

防护(二)轻型钢结构制作流程轻型钢结构制作流程如图10-1所示。

(三)钢材的备料、矫正和放样

1.备料当备料规格不能完全满足轻型钢设计要求时，可选用代替钢材，选用代替钢材应符合下列要求:(1)代用钢材的化学成分和机械性能应与原设计的一致。

(2)采用代用钢材时，应详细复核构件的强度、稳定性和刚度，注意因材料代用可能产生的偏心影响;同时，还应在可能范围内做到经济合理。

(3)对于因钢材代用而引起构件间连接尺寸和施工图等的变动，均应予以修改。下一页上一页返回第四净节轻考型钢央结构着的制厕作、临安装巷及辟防护2.矫正钢材状从轧田钢厂岗运到识金属昆结构停制造阻厂的制过程福中，挽常因漆长途拣运输译、装毯卸等馒而产纷生较防大的脂变形帆，给锄加工蒙造成沫困难捏，影触响制慰造的扑精度拖，因面此加招工前娃必须照进行锐矫正筹，使怜之平领直。(1绝)使用陵钢板贵矫正耽辊床粥，如图10诵-2所示望。(2谈)使用馅水平迎直弯望机，汤如图10获-3所示甜。3.放样构件咬的放叉样工吼作是风按施清工图筛上的藏图形导和尺痒寸绘峡出的故大样房诚，并长制作献样板谷和样西杆，偿以作居为下没料、夜弯制滋、刨踪蝶铣和蝴制孔榜等加对工的奔依据饮。下一靠页上一庆页返回第四车节轻柱型钢鞭结构派的制配作、导安装碗及共防护(四)构件尽制作构件归的制晒作主备要包看括切鞠割、朴制孔排和连服接三帽种方汤法，步见表10厚-1啦1。二、税轻型坐钢结迎构的子安装轻型仗钢结她构由赠于构纸件轻破，安抱装十讲分方骆便，配安装底速度棕比其假他结登构快墓得多磨，且寨只要捏求有勾简易革的起尿重设挖备。轻型舅钢结元构安垂装前终，应密对构期件的崇制作伏质量蛛进行乌检查兼，构连件的扇变形衣和缺疑陷超绍出容筑许偏我差时旦，应顿进行授矫正普、修剑理。下一尺页上一夜页返回第四哈节轻靠型钢将结构删的制现作、喜安装伪及兼防护三、划轻型昆钢结府构的见防护轻型术钢结亮构的瞎防护头包括里防腐芒蚀和姥防火露。轻是型钢挖结构毛的钢永材自途重小波、强盲度高俘，但跨因为盾壁薄协杆细松，发顺生火莲灾时载很容胀易使户钢结阀构失键去承鸡载能幅力，延另外得，锈拼蚀也闯会大趋大降湖低钢携结构啄的承祥载能韵力，克缩短窜使用见年限香。(一)轻型回钢结凑构的闲防腐赛蚀轻型辟钢结蛛构构州件的浴腐蚀虹主要铜是由向于钢侮材表造面未蛇加保海护或溪保护鸦不当演，而灿受周柔围环砍境中支氧、我氯和纽奉硫化煎物等吗侵蚀崖作用玩所引峰起的射。1.长效仿防腐稼蚀方具法(1章)热浸乏锌。(2哗)热喷换铝(锌)复合纷涂层挖。下一栗页上一禁页返回第四迈节轻惨型钢亲结构摇的制穷作、猛安装恰及冻防护2.涂层森法涂层州法的缸适用误范围烘：(1夺)涂层范法的焰防腐牛蚀性迈一般续不如运长效奋防腐论蚀方惑法，锡所以搏用于呆室内片钢结记构或烤相对居易于屠维护遍的室够外钢窜结构悠较多菜。(2鱼)涂层播的选借择要闻考虑返周围顾的环螺境。阴不同雹的涂不层对礼不同刺的腐茧蚀条劝件有挨不同懂的耐直受性页。下一净页上一缝页返回第四言节轻嘱型钢扮结构析的制肯作、翁安装词及翠防护(二)轻型居钢结洁构的鞋防火钢材争是一露种不肯会燃君烧的遵建筑悼材料所，但辈是它溜的力祸学性拔能会掠受到链温度案影响举而发圆生变翁化。漠钢结竞构通盖常在45撒0~肆65睛0°C时就柱会失冲去承功载能配力，沟产生征很大绘的变村形，副导致逮钢柱头、钢害梁弯凤曲，柿不能雹继续省使用孕。受高惠温作酷用的注钢结籍构，贯应根佩据不熔同情疤况采环取防垫护措郊施。(1涂)当受凉到炽咱热熔蚂化金晓属作关用时栗，应玩采用板耐火杏砖或睁其他林耐火留材料另做成擦隔热断层加舱以保来护。(2规)当长政期受诵辐射赢热达15格0临°C以上裳或在崖短时它期内旷可能杯受到亭火焰港作用眨时，舞应采贫取如移下防准火措扰施:下一偏页上一计页返回第四谁节轻谨型钢进结构沈的制辛作、总安装李及偏防护1)采用尾外包梨层防伙火。2)采用脖膨胀费材料植防火借。3)采用银充水姻方式不防火累。4)采用趴屏蔽辞方式稀防火绪。上一傲页返回图10竭-1轻型甜