装配式建筑深化设计-1.2.2 装配式钢结构体04课件讲解

装配式建筑深化设计1.2.2装配式钢结构体系智能建造技术专业资源库主讲人：温兴宇装配式钢结构体系钢框架结构B轻钢门式钢架结构A管桁架结构体系C网架结构体系D一、轻钢门式钢架结构1.轻钢门式刚架的组成主结构：横向刚架、支撑体系等；次结构：屋面檩条和墙面檩条等；围护结构：屋面板和墙板；辅助结构：楼梯、平台、扶栏基础。1.主刚架的构造刚架主结构构造边柱和梁通常根据门式刚架弯矩包络图的形状制作成变截面以达到节约材料的目的；根据门式刚架横向平面承载、纵向支撑提供平面外稳定的特点，要求边柱和梁在横向平面内具有较大的刚度，一般采用焊接工字型截面。中柱以承受轴压力为主，通常采用强弱轴惯性矩相差不大的宽翼缘工字钢、矩形钢管或圆管截面。刚架的构件:主刚架刚架梁边柱中柱2.节点形式①梁柱节点

（a）端板竖放（b）端板斜放边柱节点刚架结构的形式较多，其节点构造和连接形式也是多种多样的，设计的基本要求是，既要尽量使节点构造符合结构计算简图的假定，又要使制造、运输、安装方便。这里介绍几种实际工程中常见的连接构造。中柱节点

（a）梁梁拼接节点（屋脊）

（b）梁梁拼接节点（斜梁拼接）实腹式刚架，一般在梁梁交接处及跨中屋脊处设置安装拼接单元，用螺栓连接。拼接节点处，有加腋与不加腋两种。加腋连接既可使截面的变化符合弯矩图形的要求，又便于连接螺栓的布置。②梁梁节点刚接柱脚门式刚架变截面梁变截面梁、柱刚接铰接③柱脚节点刚接柱脚工程实例加劲板③柱脚节点钢框架结构组成

1、H型钢柱：H型钢柱是由三块钢板组成的H形截面承重构件对于房间开间较小的钢框架结构，为降低用钢量和充分发挥截面承重能力，其钢柱一般采用H型钢柱，其强轴平行于建筑物纵向设置。钢柱2、焊接箱型或方钢管截面柱焊接箱型截面柱是由四块钢板组成的承重构件，在它与梁连接部位还设有加劲隔板，每节柱子顶部要求平整。对于房间开间较大的纵横向承重的钢框架结构，为充分发挥截面承重能力，其钢柱一般采用焊接箱型截面柱。3、钢管、钢管混凝土柱（1）钢管柱（2）钢管混凝土柱【基本原理是借助钢管对核心混凝土的套箍约束作用，使核心混凝土处于三向受压状态，能够充分发挥两种材料的优点】钢管混凝土柱：使混凝土的强度、塑性和韧性大为改善，可以避免或延缓钢管发生局部屈曲，从而使钢管混凝土具有强度高、重量轻、延性好、耐疲劳、耐冲击等优越的力学性能和省工省料、架设轻便、施工快速等优点。4、十字柱每根十字柱采用一根H型钢柱与两根由H型钢剖分形成的⊥型钢焊接而成。4、十字柱对于高层建筑的柱，可采用十字柱外包钢筋混凝土形成的劲性柱，为确保十字柱与钢筋混凝土协同工作和变形，沿着十字柱高度方向应焊有栓钉。1、H型钢梁对于柱距较小的钢框架结构，其钢梁一般采用H型钢，其强轴平行于水平面设置。2、焊接箱型截面梁对于柱距特别大的钢框架结构，其钢梁一般采用焊接箱型截面，其强轴平行于水平面设置。钢梁楼面楼面种类在钢结构住宅中楼板的形式也呈现多样性。近年来，采用较多的楼板形式主要有以下几种。1、压型钢板混凝土楼板压型钢板混凝土楼板于20世纪60年代前后在欧美、日本等国多层及高层建筑中得到了广泛应用。压型钢板混凝土组合楼板：将压型钢板铺设在钢梁上，在压型钢板和钢梁翼缘板之间用圆柱头焊钉进行穿透焊接。①压型钢板即可作为浇筑混凝土时的永久性模板，②也可作为混凝土板下部受拉钢筋与混凝土一起共同工作。2、自承式钢筋桁架压型钢板

自承式钢筋桁架压型钢板组合楼面，利用混凝土楼板的上下层纵向钢筋，与弯折成形的钢筋焊接，组成能够承受荷载的小桁架，组成一个在施工阶段无需模板的能够承受湿混凝土及施工荷载的结构体系。在使用阶段，钢筋桁架成为混凝土楼板的配筋，能够承受使用荷载。钢筋桁架模板是将现浇混凝土楼板中的上、下层纵向钢筋（上、下弦杆），与弯折成形的小直径钢筋（腹杆）焊接，组成具有一定刚度且能够承受荷载的小桁架，再将该小桁架的弯脚与肋高仅2mm，板厚为0.4～0.6mm的压型钢板焊接。所有这些加工操作均是在工厂内利用自动化生产线完成的。钢筋桁架混凝土楼板纵剖面图钢筋桁架混凝土楼板横剖面图桁架结构（桁架是指由杆件在端部相互连接而组成的格子式结构）桁架结构分类（就屋架来说）：外形一般为三角形、梯形、平行弦及拱形桁架。桁架的腹杆形式常用的有芬克式、人字式、豪式（也叫单向斜杆式）、再分式、交叉式。（其中前四种为单系腹杆，第五种交叉腹杆又称为复系腹杆）管桁架结构管桁架结构也称钢管桁架结构、管桁架、管结构，是指杆件均为圆或方管杆件的桁架结构。与一般桁架的区别在于连接节点的方式不同，管桁架结构在节点处采用杆件直接焊接的相贯节点（或称管节点）。管桁架结构相贯节点处：只有在同一轴线上的两个主管贯通，其余杆件（即支管）通过端部相贯线加工后，直接焊接在贯通杆件（即主管）的外表，非贯通杆件在节点部位可能有一定间隙（间隙型节点），也可能部分重叠（搭接型节点）。单榀管桁架结构组成系杆上弦杆下弦杆腹杆管桁架结构组成单榀管桁架由上弦杆、下弦杆和腹杆组成。管桁架结构一般由主桁架、次桁架、系杆和支座共同组成。广州新白云国际机场航站楼屋盖桁架结构组成管桁架结构设计、施工的特点（优点）：1、节点形式简单。结构外形简洁、流畅，结构轻巧，可适用于多种结构造型。2、刚度大，几何特性好。钢管的管壁一般较薄，截面回转半径较大，故抗压和抗扭性能好。3、施工简单，节省材料管桁结构由于在节点处摒弃了传统的连接构件，而将各杆件直接焊接，节省材料。4、有利于防锈与清洁维护钢管和大气接触表面积小，易于防护。在节点处各杆件直接焊接，没