轻钢结构与网架结构的技术经济分析_高格凌

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1、第24卷第3期水利电力机械Vol.24No.32002年6月WATERCONSERVANCY&ELECTRICPOWERMACHINERYJun.2002轻钢结构与网架结构的技术经济分析Thetechnologicalandeconomicalanalysisoflightsteelstructureandspaceframe高格凌(许昌卷烟厂,河南许昌461000)摘要:从技术、经济两方面着手,分析了目前较流行的两种可提供大跨度空间的轻钢结构与网架结构形式,为建设业主在建筑造型上提供参考。关键词:轻钢结构;网架结构

2、;技术经济分析中图分类号:F403.7:TU392:F407.9文献标识码:B文章编号:1006-6446(2002)03-0050-03柱一般为单独单元构件,梁可根据运输条件划分为0引言若干个单元,单元构件本身采用焊接,单元之间可通轻钢结构是轻型钢结构的简称。这是一种近几过端板用高强螺栓连接。年才发展起来的新型结构体系,在短短几年的时间轻钢结构普遍采用等截面柱或变截面柱、变截里就得到了迅速的推广和普及。由于它的制造和安面梁。单跨最大跨度可达48m,经济跨度在30m以装简便、快捷、高效,使得众多厂家纷纷上马生产。下,

3、能提供有效的可利用空间,每榀钢架梁之间的经网架结构在我国出现较早,20世纪90年代初期及中济间距为6～9m,屋面坡度从1:3到1:30均可,有单期是它较辉煌的时期,如今仍然可以在加油站、收费跨、双跨、多跨等多种形式,在H型立柱上可附加牛站及大型体育场馆看到这种结构。下面分析这两种腿,放置吊车梁,檐口最大高度能达到15m。结构的特点。选用轻钢结构的钢材应符合有关规定。用于承重的冷弯薄壁型钢、轻型热轨钢和钢板等,应采用现1结构分析行国家标准《GB700-88碳素结构钢》规定的Q235轻钢结构与网架结构同属钢结构范畴,基本

4、形和《GBT1591-1994低合金高强度结构钢》规定的式如图1所示。Q345(16Mn)钢材。当有可靠依据时,亦可采用其它2牌号的钢材。Q235取σb=235Nmm,Q345取σb=2345Nmm。轻型房屋的外墙,除采用压型钢板等做围护面的轻质墙体外,亦可采用砌体墙或底部为砌体上部为轻质材料的外墙。图1钢结构示意图轻型钢结构房屋屋盖的自重小,其承载力一般1.1轻钢结构不受地震作用组合控制,故通常不进行抗震计算。轻钢结构是一种平面受力体系,目前较常用的1.2网架结构是门式轻钢结构。它一般由3部分组成,其主结构网架结构

5、是一种空间整体受力的结构形式,杆由柱、梁、桁架、雨棚等组成;副结构由拉杆、斜撑等件间通过螺栓球进行应力传递,杆件本身不受弯矩组成;附属材料包括基础螺栓、高强螺栓、槽钢等。收稿日期:2002-02-08作者简介:高格凌(1970-),男,河南罗山人,许昌卷烟厂工程师,从事建筑材料的研究工作。第24卷第3期高格凌:轻钢结构与网架结构的技术经济分析·51·及剪力作用。它有多种结构形式,按网格组成分类,维护工作来说,维护工程量大,费用高;对轻钢结构有交叉桁架体系、四角锥体系、三角锥体系、曲面网而言,由于其结构形式简洁,多为板

6、式结构,同时轻架体系和其它异形体系等。网架的选型应结合工程钢结构有良好的防腐构造,所以,在防腐维护费用方的平面形状、跨度大小、支撑情况、荷载大小、屋面构面比网架结构小很多。造等设计要素进行综合分析确定,网架杆件布置必(6)轻钢结构与网架结构在防火要求上,两者所须保证不出现结构几何可变情况。涂刷的防火涂料数量在相同建筑面积下大致持平,一个完整的网架体系主要配件有螺栓球或焊接耐火极限均能达到1.5h。若超过1.5h,钢结构软球、高强螺栓、钢管、铰支座等。网架杆件可采用普化,二者均可能导致整体垮覆。通型钢和薄壁型钢,管件可

7、采用高频电焊钢管或无(7)因工艺上的需要,厂房结构也会随之改变。缝钢管,当条件许可时,应采用薄壁型截面。杆件的两者相比,轻钢结构在结构上的调整要比网架结构钢材应符合国家标准《GBJ17-88钢结构设计规范》更显灵活、随意。的规定。网架杆件的截面应根据承载力和稳定性通3造价分析过计算和验算确定。网架结构的外荷载,则按静力等效原则将节点某工业厂房长102m,宽72m,檐高9m,设计悬所辖区域内的荷载集中作用在该节点上。结构分析吊荷载为每平方米500N及1000N两种,计算后分时,可忽略节点刚度的影响,假定节点为铰接,杆件

8、析结果如表1所示。只承受轴向力。当杆件上作用有局部荷载时,应考虑受弯的影响。由于受力的特异性,网架结构能够表1轻钢结构与网架结构经济性能比较提供很大尺寸的跨度空间,实现无柱化设计,无论纵轻钢结构网架结构向、横向或纵横向均能满足使用要求。由于采用的悬吊荷载N50010005001000是均匀内力传递,单位吊点能提供较大的悬吊荷载长×宽(m×m)1