大开间轻钢结构檩条的经济性比较.docx

图 1 大开间大空间轻钢结构建筑图 2 桁架檩条大开间轻钢结构檩条的经济性比较潘哲霖 [博思格建筑钢结构（广州）有限公司]摘要：大开间、大空间的轻钢结构是今后大型物流中心、大型仓库及大型超市发展的主要方向。目 前，通常情况下轻钢结构建筑的柱距在 6.0m 到 9.0m 之间，使用 Z 型檩条或 C 型檩条的形式，均能满 足建筑的要求。当客户对室内的功能要求更高，室内使用率要求更高时就难以满足。如果柱距达到9.0m 以上，不超过 18.0m 时，普通的做法是做托梁，这样的钢量就大幅增加，成本增高。巴特勒制造公 司独特的桁架檩条解决增加托梁的结构形式，在经济成本更低的情况下释放了更加宽阔的室内操作 空间。本文作者总结了在同等条件下不同开间的主结构钢量、檩条钢量和总钢量，得出采用 9.0m 柱间 的轻钢结构和采用 15.0m 柱间的轻钢结构的总钢量身最低，15.0m 柱间的轻钢结构的总钢量比 9.0m 柱间的轻钢结的总钢量还少约 2.3%～6.7%左右，对节约社会资源具有重大的意义。关键词：大开间；轻钢结构；桁架檩条1 概述日益发展的大型物流中心、大型仓库及大型超市等（图 1 所示）建筑对室内的操作空间要求越来越高，常用 的 6.0m 到 9.0m 的柱距有时难以满足此类的建筑的功能要求，如果采用托梁的结构形式的轻钢结构，工程的 钢量就会增长，经济成本就会增加。经济,但有时不能满足客户的一些特殊要求。如当建筑柱距达到 12.0m 时，通常会采用纵向结构系统(LGS)，这 样会使主结构的用钢量明显增多,增加了建筑的成本和施工难度。为了解决大开间柱距问题，美国巴特勒制造公司于1995 年引入了独特的桁架檩条的概念，并定名为 LAND- MARK 2000TM。在美国，该系统已被广泛使用在大型超市、 大型物流中心、大型厂房及大型仓库，为客户提供了更加宽阔的操作空间。桁架檩条是一种新型的用于大跨度屋面系统的空 腹次结构。以 150mm 为模数，长度可以从 4.5m 到 18m， 其截面高度有两种：520mm （腹杆截面高 456mm），750mm（腹杆截面高 686mm）。由不同的截面高度、上弦杆厚度、下弦杆厚度、主腹杆加强型式、端腹杆类型以及端腹杆 加强型式组合成部件号唯一的桁架檩条，如图 2 所示：钢量直接影响到工程的造价，柱网尺寸是结构用钢量的主要影响因素，此外结构高度、材料强度、荷载大 小、单跨多跨等都对结构用钢量变化有明显的综合影响，本文作者以相同的结构高度、相同的材料强度、相同 的荷载大小、相同的跨度等做了计算模型及计算结果， 并 归 纳 总 结 了 6.0m、7.5m、9.0m、10.5m、12.0m、13.5m、15.0m 和 18.0m 不同开间的含钢量，进行了较详细的经 济比较，并分析了这些因素变化对用钢量影响的基本规律。同时还综合考虑了钢结构安装工期及基础工程等的 影响与分析意见。2 大开间柱距的桁架檩条简介通常情况下轻钢结构建筑的柱距在 6.0m 到 9.0 之 间，且使用 Z 型或者 C 型檩条搭接的形式，这样做比较2.1 弦杆弦杆是经冷加工成型的，其截面形状象带缘的帽 子，如图 3 所示。弦杆有五种不同的材料厚度，分别是：- 135 -图 3 弦杆截面图图 4 主腹杆图 5 端腹杆图 6 端座建筑设计与装饰广东建材 2010 年第 3 期1.5mm(目前暂时不用)，2mm，2.2mm，2.6mm 及 3.2mm。上弦杆需要预冲间距为 150mm 的孔，以用来安装 MR-24 屋 面连接件，下弦杆不带屋面连接件预冲孔。弦杆的材料严格按国家标准供货，从材料的化学成分、机械特性以 及加工过程到材料交货的总体要求均有严格的规定。强方法。2.4 端座端座是一个简单的机械装置，用来将桁架檩条连接 到主结构上，端座本身高 208mm，加上上弦杆高度，从而 保证整个端座的截面高 240mm，这样在同一个建筑物 上，就可同时使用桁架檩条和截面为 240mm 高的 Z 型檩 条，端座只有一种型式，其材料厚度为 3.2mm。端座料严 格按国家标准供货，从材料的化学成分、机械特性以及 加工过程到材料交货的总体要求均与弦杆的材料相同 明。如图 6 所示。2.2 主腹杆主腹杆由外径为 27mm，厚度为 1.5mm(目前暂时不 用)或 2mm 的直缝电焊钢管(符合国家 DB/T13793-92 标 准)制作而成，圆管在每一个间距为 750mm 面板连接点 砸平、折弯并与上下弦杆焊接连接。如图 4 所示。腹杆与 弦杆的连接是通过焊接而成，腹杆的承拉力大大超过其 承压力，为了提高桁架檩条靠近端部的腹杆的承载力而 又不在整个檩条上采用更厚的腹杆材料（如若采用更厚 的腹杆材料一方面产生浪费，也增加了桁架檩条的自 重），因此应在靠近檩条端部的腹杆上作加