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轻型房屋钢结构应用技术手册.pdf
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更新时间:2015-09-25 10:10:30
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轻型房屋钢结构应用技术手册.pdf介绍

轻型房屋钢结构 应用技术手册
魏潮文弓晓芸陈友泉编著蔡益燕主审 
;饵延获竹汰0。刚鼙,
!谢。;v.,f。喊t你餅妳奸♦_•• _ 7 iH
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m^u〇^ 序 a
自《门式刚架轻型房屋钢结构技术规稈》CECS 102 * 98 (以下简称《规裎》)宣布实 施以来•这种结构在我闪迅速犮展,得到越来越厂泛的应ffl•成力逮筑结构中发快的 结构类M.是饱结构tf花闶中的一枝介葩.:.它以用钢竹,造价低•制作安装简便•工期 如,适丨丨n@“i形状弟视,可以拆迁等•系列长处,深受m广的欢迎,ii丨场:求不断 扩大B汴边设土脊邰fi末泠意推r的悄况下•它已
fe和梯形饱思架A‘的丨.仆厂敁.即仲在桥式吊车起市姒大于的悄况下•观在除冶金J 玢等少数朮沏厂房外,厣揞系统tfi都改邛b门式刚架枝钢疠M形式炎似的结构规程> r•今年被评为华反諸设科技进步二等艾以加强r这种结构推广的力度。mw的勐悄况 是,除企业的设计单位外,很多大设计院和审图所的工程师们,也丨分关注N式刚架轻倒 房厣的设计•他们妤常向《规构》编制m咨洵各种设(丨问迎•很多省市勘测设计协会将 《规稈》列入讲习班内荇•听课人员踊跃•改变广过太•这种UM班i要是企业的设计施r 人员#加的状态。采用这种结构的房以规投• H鲋也在不断扩大,中崦房®边筑血积达到 卜儿万平方米的规棋,已城常见,苽近沈阳某工稅.结构巾跨跨度S3m,经过多种方案比 絞,门式刚架足用钢轵笟竹的,每f•方米只冇so多公&成为我mH前跨度敁人的IM式 刚架,c进•步显小这神休系的优越性/在某些地M•了丨式刚架轻钢说序显示丫独特的优 点。新覦沙谠地区十笋少响•冬令atW 乂长•那里的油气井作业用房,由于无水和不能冬 季施工•根个尤法采⑴浞凝丄结构;向作业的流动的,义奶求坍屌是可拆迁的r于足门式 刚架轻钢房M成r打选方案,H前加H5拥有边设部颁发的耔钢专项设计资g的钢结构介朴 n冇家,这个悄况使得内地一大批企业涌向新錨夫丌拓巾场..
这小《轻型房M钢结构应用技术手册》是一本手肌琍读物•它除了门式刚來较钢房M 外,还列人r低层轻钢房匣仵宅•后#义称龙tn本系较钢仆毛,足用冷弯谀咿迎钢构件组 成的结构u这种结构泎(T納巴经奋不少应用,其设计规权作杯池即将R丨丨t。本朽 耐】式W彳架轻钢房屋邰分,作刈CECS 102进行系统的介绍和解说的同时•还介绍r不少 研究成聚和实践经验.其中有*
对刚架构件战面预选提出了俅议•妤验厶明,这些建i义能捉供受力合理的刚架截向u
別j•梁件构件给出了在什么悄况下按x拉力场设n可以不设榭內加劲肋• j丨给出f数
表u
对门式刚架设计给出了计箅例题。其中,对单跨双坡门式刚架(尤吊车)房屋,在用 STS软件进行分析的妹础卜.,对结构设il的各琐,按照《规程》的要求逐•进彳)Tf-T. 验典,提出伴尽完粮的结构计算书,可作为门式剛架结构it算书的范本,在此货例的基础 f••作者又对单跨双坡门式刚架(有w车)、双跨双坡门式刚架〈尤吊车〉和双跨双坡n 式刚架(柯吊牟)几种悄况的结构布说、截面尺寸、组合内力阁等进行了设计计钤•对结 果作了介绍9
对于高度利跨度超过适川范围n、j应考虑的中要问题,进行n寸论儿提出设计建议。这 y堆于作苔十亩的设丨丨经验对《觇稈》应用的r充,对厂房设丨丨•冇£要参考价tfi .
对于用型钢作两饺直线供和混凝丨.mH成的进彳』了深人t|论,提出了 Im^AMki. •_给出了H 箅里些。:丨,
成用较多,丨別、】还没冇相义的设计标准,这部分内容吋以较好他满意'1丨前3计丄作的x 要。丨司时还给出r斜梁端部~混凝十杵刚接的构造做法(浞合n式刚架
对支撑系的设计计努:,&作了评细介绍•内容籾颍•铅对:::规杩》应用的 解说和扩充。其屮,关r•按观行规范计算z形檫条的稳定等问理所提出的分析意见,对 于宂营•相关技术规程具有c要参考价俏a本打包括广女撑内力在多逍支搾桁架N的合理分 布和丨丨算•包含了浙汀.杭萧钢构股份存限公句近年和浙大合作对连续檫条汗展研究的成 »•介绍了连续檫条的形式、计算和设il ,多府静定楝条的设计计杯,拉条的布置、丨丨算 和构造耍求等,并迎过计努:例题•昨细说明/在设汁屮的应用。此外•还附柯冷弯弹榷哨 tM承叙能乃# •可作处丨十人…起义仲丨化. —
又J漱傅板件焊接H形构件的制作4’安装屮的故存和H题及处阈方法•结合丨程妗验 弥补了当前我国相关钢构件制作、安浆技术规范或标滟偏市于钢构ifn忽略 钢特点的不足之处.
m沏钢板和夹芯板部分,《规程》涉及较少,本书对海内采用的产品类型、性能,构
造、设计、计算等作了全面if•细的介绍《
龙竹体系低展轻钢住宅• W相乂规枵尚末宣布,多数读者较陌生。本书对它的结构形 式、设计和构造赀水作r系统介红卜可供制作、施丄单位和用户
本奶作者都见凼内从亊门式刚架耔琍玢m钢结构研究和设丨丨烺¥的々家•有丰裙的实 践经验,他们都是屮|K|违筑金庙结构丨办会沣筑钢结构委员会•家组的成5L媿湖文教授于 1998〜2003年曾祀任浙江杭萧钢构股份打限公司总畋问,捎长钢桁架设计•单在20狀纪 80年代就承担了网家标准《冷弯溥壁碉钢结构技术规范》的研究课题:“山形门式刚架结 构稳定性研究”和“山形门式刚架结构体系的应用研究”专理;在薄钢规范编制mm责门 式刚架部分的编制1.作;在CECS 102: 98版和2002版的编制过稈中,承拘过试设讣• 是该规程编制组成员,在规祝缁制和修汀过程屮拟出H很多承要述议、弓晓芸教授级高工 进拟治金部也%研究总院敁V从浒压取钢板、压型钔板、N式刚架轷邓疠屌钢结构成用研 究的科研人员之一,她参与了卞钢期工枵敁尚压勉钢板、/K咿铝板的试验研究,负黄轻 型钢绾构梅花仓庳、粮食仓库、码头仓库的研究应用及设计施丄等丄作• 1站7年获凼家 中ff年奋突出贡献的专家称号。其后/t日本枳水房屋株式会社研修、在横滨闯立大卞作为 高级访问学者两年,曾参与意大利BASIS休系低层住宅钢结构斑厍技术合作、负责与美 间卢森堡ASTRON公闹轻M钢结构技术合作,多次去该公0研修.• 25年来托从$轻型 钢结构的研究洫用、设i丨施工,累积f丰《的实践经验.矜#加《规程》的屮定及迮设部 《低层轻艰钢结构装配式让宅技术要求》的编制丨.作。陈友泉高工让杭萧钢构公H副总I 程师,在戈国VarpcrPruckuiM结构公司学习轻钢绾构设计肀年多,在门式刚架轻钢房序 方而具有十奋经验,足通3堯W内外N式刚架轻钢房焯设计施.丄的专家£他对这种房屋的支 捭系统、迮续榴条设i丨等冇深人研究v近年,他#考杭萧钢构公nV j浙江大学联合听做的 嵌袞连迷概条性能试验研究•编制了相关计祥软件,已通过由逑设部迂筑金邱结构协会fll 
织的专家槔定。本这两部分由他执笔,其中融合了该软件的主要内荇•
钇丄所述,本t;记由海内在门式刚架轻M疠M和低M轻®钢结构住宅方面具侖十奋经 验的G家•就他们所搜长的部分执窀汇编而成的•记强强肷合的产物。他们捉供的技术资 料符合《规程》的规定,有些内容己大大超出《规程》的范1,反映了很多屯贵的实践经 验^+丨1;附冇宁.贫的构造插图和图表,处MfWN闪类似出版物屮內容充实、贴近我国当前 实际,和水f较岛的t?著• AL••氺难得的轻塑房M钢结构议丨1•施工教材。这本朽的问世, 将把我囡的门式刚架轻钢房屋和低K轻型钢结构仕宅的後计和施工,捉到•个新的水 我以《规程》编制组的名义,对木书的作衣表示衷心感谢•并放祝它在进步推动我 W轻型旁屋钢结构的发展力向取得成功。
蔡益燕
2004 年 9 月 5 H
0 录
序言
饱言
绪言轻型房屋钢结构在我国的应用情况 
第•节N式刚架轻型廚庠钢结构 
第二节轻塑钢结构低层住宅 
第一篇概 述
棚 6
第一节结构钢材“ 6
第二节连接材料 9
笫三负围护结构用材料 
第二章基本设计规定 
笊一廿设M原则 ⑶
笫二节•作用 22
第二节材料和连接的设计指标 23
第四节变形规定   25
第五节-般构造耍求 2G
第二篇门式刚架轻型房屋钢结构
第一章门式刚架轻型房屋钢结构的组成及技术特点 30
第一节门式刚架较爾房屎钢结构的组成 30
第二节n式刚架较邓疠m钢结构的技术特点 w
第三节CECS 102 : 2002的适用范tU   32
第二蛊结构形式和布罝 33
第一竹结构形式 33
笊二卄建筑R寸 34
笫三卄结构平面布迓 35
第二章结构分析 37
笫一卄变截面刚架的靜力U•算 37
第—节刚架柱的丨丨•算长度 38
第四章门式刚架设计 W
第一节满应力设i丨法 41
第节变截向刚架的构仲形式 41
第〒节变截面刚架截面尺、丨粗佔 42
笫四节变截而刚架构件计筲 44
笊/|节隅撑设U_   50
笫六节等截丨財丨别架构件计袢 31
第五章连接和节点设计 32
笫一节连接设讣 52
第二货节点设计 64
第六章支撑体系 70
第一W支掙的作州和布筲 70
第二廿1盖支撑的内力丨丨算 71
第二节柱间支撑内力丨丨箅 73
第四节支搾的设计和构造要求 74
第五节支掙计奍实例 76
第七章榴条    81
第节傾条的形式和受力性能 81
第二节榴条的构造    S3
第〒节楔条的设计计界 87
笫四节连续檫条计算实例 91
^第/〔节冷弯薄哦型钢构件承栽能力表 99
第八箪墙梁 125
笫一节墙梁的构造形式和受力性能 123
笫二节墙梁的设il il算 126
第九章压型钢板、夹芯扳 129
笫一节概述     J29
第二节压型钢板的设•讲+  136
第三廿压塑钢板的构造 145
第四节压咿铝板 148
第五节•表芯板… 151
第六节H邴钢板、夹芯板M面及墙面构造阁摘采 159
第十章制作、安装、防腐及防火 1S4
第节钢结构构件的制作 184
第一节钢结构的安装 195
第三节涂装、防腐和防火 203
第十一章门式刚架设计实例 2U
第十二章关于应用CECS 102 • 2002 —酱问题的讨论 232
第一节跨度或高度超过适用范围时应不虑的主®因索 232
第二节桥式W车起重ft大:丨2〇1且工作级别人于A3的r房 233
/第节泯礙土柱h较钢歷盖设计 233
附录A风荷载计算 241 
附录B楔形梁在刚架片面内的换算长度系数
第三篇低层住宅轻型钢结构
第一章概述 252
第一节低层轻型钢结构T业化仕宅发舣及应用 252
第二节低煩轻型钢结构住宅的途筑结构要求 253
第二章国外低层住宅轻型钢结构体系简介 
第一节U本低S轻型钢结构丁业化住宅 255
第二节北美低层住宅冷芎埘壁型钢结构休系 272
關 200
附录一介关设计施丨.规稈规范及标准 290
附录二常用设计软件及标准阁集 292
附录二材料件能 294
附录四常用钢材截面特性 307
参考文献 324 
绪言轻型房屋钢结构在我国的应用情况
第一节门式刚架轻型房屋钢结构
0. 1.1工程应用悄况
N式刚架较叩疠M钢结构始r 20丨丨丨.•纪fi〇牢代,屋Ifi丨釆用瓦材——朽棉乩•瓦楞铁
% ^ 一 北京X♦建筑设丨|•院金尿结构室于〗邮6年12月编了一本《轻型钢结构选毋》•后于
1980年2月由中固迮筑T业出版社出版,名为《轻沏钢结构设丨丨资料集》、,15中涉及的
内容大体为:
展面采用石棉瓦等瓦W,薄钢槲条或桁架式捵条•槺距0.8〜l.lim刚架跨度8〜 r/m,柱脚铰接(•对锚柃),屌甜坡度1:3。18m跨以下的为实腹式,戕面力焊接工字 钢,亦备15m跨和18m跨用薄咿卷边槽钢做成格构式刚架的(悬挂吊It): 18m跨以上 为格构式刚架,丨11轻型梢钢做成缀条式楔形柱(杵脚铰:JL),缀条式雄攸面梁。$贱刚 架采用弹性设沖或gm设计(梁端加腋仅为了连接的而要>,戈敫IM刚^瓜 /_i%rT年原北京丨:业^筑设〖丨院和卜丨家建设委员会建筑科学研究院作了四松跨实 物刚架的试验,其中:两榀格构式刚架,厣面坡度1:3,楔形杵,等截面梁,肢件采用 薄哦卷边檷钢,材斛分别釆用lGMnCu和3号钢!两榀实腹式刚架,M面坡度分别为 1 : 3和1 : 8,梁.柱均为杈形构外,興缘为薄咿槽钢•桐料均为3 ”钢(试验资料匕敗 失,尤法进行详细分析)。
20世纪70年代在工程上极少应用,
20世纪80年代釭经济特K引进国外门式刚架轻钢极戽以及节钢期:T程;爪琍钢板 始见用P序面和墙面>
20世纪90年代初外卜丨轻钢企仲进人中国大陆,带动f我国轻钢企业的发H 20LU:纪90年代屮期以来,采用门式刚架轻型房度钢结构的工程数®越来越多,I:程 规換越米越尺•充分堝示了这种结构的优越性。
f丨奶好取你丨结构说匣ft审衫、用钢省、诰价低:抗版性能好,作抗探设防烈度为 地区$„臂可跨越较大跨度;形式义观冇现代感•能允分满意使 ^$715途广^ 周期短且不箝人邓_工机u,深受制作•安装企业和
r人用户欢迎,辻设部r 2〇〇〇年颁布r轻型钢绾构制作安装企业中报和评定较魁疠w钢 结构设丨丨资质的规定,对符合条件的制作安装中位和专收钢结构设计中位进行资质it定, 进一步推动r这种轻型门式刚架结构的发展t市场的tl大忠求,钢M的允分供成,设卟和 施丄资质的及时if定并迠时提洪的技术规程,使门式刚架轻型房M钢结构在M近几年史取 得了突飞猛进的发展◊据相称保守的佔计•这种房M巳从1998年的年建造100多力m2

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