钢构彩板：
多孔标准C型钢檩条的研究与生产
更新时间：2014-01-21 15:45:39点击次数：1964次
摘要：钢结构工程中屋面檩条通常采用卷边C型、Z型折弯薄壁型钢、墙面檩条通常采用卷边C型折弯薄壁型钢（简称C型钢、Z型钢）。C型钢、Z型钢一般均由冷弯薄壁钢板通过檩条折弯机冷弯辊压成型，檩条上的孔用冲头一次性冲孔，C型、Z型屋面檩条及墙面檩条通常做法是根据施工图纸针对性加工C型、Z型钢构件，这样的C型钢、Z型钢标准化程度低、通用性差。通用多孔标准C型钢、Z型钢（简称标准C型钢、标准Z型钢）具有标准化程度高、通用性强、安装灵活，材料耗损率低等特点。
关键词：C型钢、Z型钢、标准C型钢、标准Z型钢、多孔
一．前言
钢结构工程包括主钢结构系统、次钢结构系统和围护结构系统三大系统。围护系统是钢结构生产及安装过程中技术含量较高的一部分，它直接决定了整个钢结构建筑产品的质量。围护系统中的屋面檩条通常采用卷边C型、Z型折弯薄壁型钢、墙面檩条通常采用卷边C型折弯薄壁型钢（简称C型钢、Z型钢）。C型钢、Z型钢一般由冷弯薄壁钢板通过檩条机冷弯辊压成型，檩条上的孔采用冲头一次性冲孔。
二．标准C型钢、Z型钢的研究目的
（一）Z型钢：
在近几年的钢结构工程设计中，屋面檩条大量采用Z型连续檩条，这种搭接而成的连续檩条因内力分布均匀、刚度大，能节省钢材用量，降低工程造价，从而受到了建设方的青睐。但在Z型钢生产安装过程中有一非常严重的问题困扰着施工方，Z型檩条安装特别麻烦，有好多公司为贪一时安装方便，乱开孔，为此会影响到檩条搭接受力问题。作为施工方，这一问题的解决已经迫在眉睫，本项研究是为了解决这一难题，并为提高Z型钢的标准化、工厂化和通用性的进进一步研究。
（二）C型钢：
屋面及墙面C型檩条通常的做法是根据施工图纸加工定制化钢构件C型钢标准化程度低、通用性差。本项研究是为了提高C型钢的标准化、工厂化和通用性。
三． 标准C型钢、Z型钢的研究思路
首先确定标准C型钢、Z型钢的研究范围，根据施工图纸确定C型钢、Z型钢的规格，再结合C型钢、Z型钢的设计、加工及安装方面等方面的要求，确定标准C型钢、标准Z型钢的的檩托孔、隅撑孔、拉条孔、吊顶孔等各种孔洞的数量和定位尺寸，使其成为标准化的钢结构构件。
四． 标准C型钢、标准Z型钢研究的内容
（一）标准C型钢、标准Z型钢拉条孔的确定
现行的《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》第6.3.3条、第6.4.3条规定“当檩条、墙梁跨度为4~6米时，宜在跨中位置设置一道拉条或撑杆。当跨度大于6米时，应在跨度三分点处各设一道拉条或撑杆”。因此标准C型钢4~6米跨度考虑单拉条设单孔，大于6米跨度在三分点处考虑拉条设双孔或三孔。
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》第6.3.6条规定“当采用圆钢做拉条时，圆钢直径不宜小于10㎜。圆钢拉条可设在距檩条上翼缘1/3腹板高度的范围内。当在风吸力作用下檩条下翼缘附近受压时，拉条宜在檩条上下翼缘附近适当布置”。标准C型钢、Z型钢考虑布置上下双层拉条设双层孔，其下层拉条可以作为风吸力作用时下翼缘的侧向支撑，使标准C型钢、Z型钢具有更强的通用性。《冷弯薄壁型钢结构技术规范》第8.4.2条规定“拉条承担的墙体自重通过斜拉条传至承重柱或墙架柱，一般每隔5道拉条设置一对斜拉条”。为了方便生产及安装方便，标准C型钢、标准Z型钢均设置斜拉条连接孔。
（二）标准C型钢、Z型钢隅撑孔的确定
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》第10.2.4条规定“刚架梁及柱的内翼缘（或内肢）需设置侧向支撑点时，可利用作为外翼缘（或外肢）侧向支撑点用的檩条或墙梁设置隅撑，隅撑应按压杆计算”。综合以上因素檩条只在有需要的位置才设置隅撑，且隅撑孔的位置也不是固定的。在施工图中隅撑与屋面梁的夹角通常表示为45°，而刚架梁通常为变截面梁，这样如果严格按照施工图纸打孔只有在需要的位置才打隅撑孔的话，对于一个跨度在200米左右的刚屋面来说，就需要大约有50种左右的隅撑规格的檩条，檩条在经过生产、运输、现场堆放、现场的二次搬远等一系列的堆放后，即使花上大量的人力物力也很难找到对应位置的檩条，加上隅撑因刚架梁的变截面也种类繁多，如果吊装时出现错误隅撑孔，则在这一位置的檩条将无法应才能安装，因此加大了现场的安装难度与精度，这样迫切要求我们解决这一安装难题。标准Z型钢、标准C型钢是这样解决的：首先与设计院沟通协调，在满足设计要求的前提下，将隅撑与屋面梁的夹角改为45°~60°之间，将隅撑孔距梁中心线的距离合并，这样因隅撑孔距的合并，屋面檩条的规格就会减少1/2~1/3，其次按《钢结构设计规范》螺栓的排列考虑受力、构造及施工要求，其最大和最小应满足下表的规定：
将所有的隅撑孔尽可能的打在同一根Z型檩条上，这样经过前两次的优化后一般半跨只有2~3种规格的Z型钢，如果隅撑孔不在檩条中心，则应以截面中线为对称轴，对称打双排孔。最后Z型钢的安装有开口方向的要求，如果两半跨的钢架梁截面对称，就将该柱距的檩条对称制作。经过以上三个步骤的优化后，一般在一柱距的Z型钢檩条做一、两种规格就满足要求了，这样在经过生产、运输、现场堆放、现场的二次运输等一系列的堆放后，安装时规格也丝毫受不到影响，这样不但可以节省大量的人力物力，有效的提高了现场安装工作效率，而且还提高了安装质量，从而降低了现场的安装成本，整个工程的安装成本也有一定的降低。
（三） 标准C型钢、Z型钢连接孔的确定
标准C型钢考虑简支支承，为方便安装及调差，支撑连接孔采用椭圆孔14*20。
（四） 标准Z型钢连接孔，搭接孔的确定
Z型钢属于高效经济裁面型材，搭接而成的连续檩条内力分布均匀、刚度大、能使钢材更高地施展效能，进步承裁能力可以节省大量的钢材，降低造价。
标准Z型钢与屋面檩托及两开间的檩条搭接处都要进行有效的连接，才能达到接近于等截面连续梁的连接效果，但由于嵌套的缝隙，其嵌套区的檩条刚度比等截面连续单檩的刚度要低一些。嵌套连续的效果来自于构造两个方面：一方面是嵌套握裹产生的连接效果；另一方面是搭接区两端头螺栓所产生的连接效果。因此要在这两个处做可靠的连接才能满足Z型檩条的构造及受力要求，我们生产是在此两处均进行可靠的连接，支座连接孔及屋檩搭接孔在生产时打椭圆孔Φ14×20，长端平行于檩条的长度方向。主要解决檩条长度方向的误差。在檩条生产设备的电脑里设置时，直接以檩条的中轴线为基准，对孔的上下位置做调整。、
五． 标准C型钢、Z型钢的制作：
在生产时，标准C型、Z型钢要尽可能的打上所有支座孔、拉条孔、隅撑孔等各种孔洞。
六．标准C型钢、Z型钢的技术特征
（一）标准化程度高
由于标准C型钢、Z型钢具有所有的隅撑孔和拉条孔等各种孔洞，因此标准C型钢、Z型钢能适用相同跨度不同位置的所有的屋面檩条或墙面檩条
（二）安装灵活、优化工程工期
标准C型、Z型钢钢基本解决了檩条或墙梁的堆放分区和安装繁琐为题，安装非常灵活，不同位置的檩条可以相互交换使用，工地现场可以做到构件随到随用。也减轻了项目管理人员的现场工作量。工程工期在很大程度上也得到了保证。
七． 结论
通过上面的研究与生产，实现了C型钢、Z型的标准化生产与安装，通用性强，安装灵活，为工程按工期顺利的完成，提供了保障，降低了安装成本，并提高了围护系统的安装质量，为今后同类型屋墙面檩条的安装及施工的工程起到了积极的借鉴作用！
关键词：C型钢、Z型钢、标准C型钢、标准Z型钢、多孔
一．前言
钢结构工程包括主钢结构系统、次钢结构系统和围护结构系统三大系统。围护系统是钢结构生产及安装过程中技术含量较高的一部分，它直接决定了整个钢结构建筑产品的质量。围护系统中的屋面檩条通常采用卷边C型、Z型折弯薄壁型钢、墙面檩条通常采用卷边C型折弯薄壁型钢（简称C型钢、Z型钢）。C型钢、Z型钢一般由冷弯薄壁钢板通过檩条机冷弯辊压成型，檩条上的孔采用冲头一次性冲孔。
二．标准C型钢、Z型钢的研究目的
（一）Z型钢：
在近几年的钢结构工程设计中，屋面檩条大量采用Z型连续檩条，这种搭接而成的连续檩条因内力分布均匀、刚度大，能节省钢材用量，降低工程造价，从而受到了建设方的青睐。但在Z型钢生产安装过程中有一非常严重的问题困扰着施工方，Z型檩条安装特别麻烦，有好多公司为贪一时安装方便，乱开孔，为此会影响到檩条搭接受力问题。作为施工方，这一问题的解决已经迫在眉睫，本项研究是为了解决这一难题，并为提高Z型钢的标准化、工厂化和通用性的进进一步研究。
（二）C型钢：
屋面及墙面C型檩条通常的做法是根据施工图纸加工定制化钢构件C型钢标准化程度低、通用性差。本项研究是为了提高C型钢的标准化、工厂化和通用性。
三． 标准C型钢、Z型钢的研究思路
首先确定标准C型钢、Z型钢的研究范围，根据施工图纸确定C型钢、Z型钢的规格，再结合C型钢、Z型钢的设计、加工及安装方面等方面的要求，确定标准C型钢、标准Z型钢的的檩托孔、隅撑孔、拉条孔、吊顶孔等各种孔洞的数量和定位尺寸，使其成为标准化的钢结构构件。
四． 标准C型钢、标准Z型钢研究的内容
（一）标准C型钢、标准Z型钢拉条孔的确定
现行的《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》第6.3.3条、第6.4.3条规定“当檩条、墙梁跨度为4~6米时，宜在跨中位置设置一道拉条或撑杆。当跨度大于6米时，应在跨度三分点处各设一道拉条或撑杆”。因此标准C型钢4~6米跨度考虑单拉条设单孔，大于6米跨度在三分点处考虑拉条设双孔或三孔。
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》第6.3.6条规定“当采用圆钢做拉条时，圆钢直径不宜小于10㎜。圆钢拉条可设在距檩条上翼缘1/3腹板高度的范围内。当在风吸力作用下檩条下翼缘附近受压时，拉条宜在檩条上下翼缘附近适当布置”。标准C型钢、Z型钢考虑布置上下双层拉条设双层孔，其下层拉条可以作为风吸力作用时下翼缘的侧向支撑，使标准C型钢、Z型钢具有更强的通用性。《冷弯薄壁型钢结构技术规范》第8.4.2条规定“拉条承担的墙体自重通过斜拉条传至承重柱或墙架柱，一般每隔5道拉条设置一对斜拉条”。为了方便生产及安装方便，标准C型钢、标准Z型钢均设置斜拉条连接孔。
（二）标准C型钢、Z型钢隅撑孔的确定
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》第10.2.4条规定“刚架梁及柱的内翼缘（或内肢）需设置侧向支撑点时，可利用作为外翼缘（或外肢）侧向支撑点用的檩条或墙梁设置隅撑，隅撑应按压杆计算”。综合以上因素檩条只在有需要的位置才设置隅撑，且隅撑孔的位置也不是固定的。在施工图中隅撑与屋面梁的夹角通常表示为45°，而刚架梁通常为变截面梁，这样如果严格按照施工图纸打孔只有在需要的位置才打隅撑孔的话，对于一个跨度在200米左右的刚屋面来说，就需要大约有50种左右的隅撑规格的檩条，檩条在经过生产、运输、现场堆放、现场的二次搬远等一系列的堆放后，即使花上大量的人力物力也很难找到对应位置的檩条，加上隅撑因刚架梁的变截面也种类繁多，如果吊装时出现错误隅撑孔，则在这一位置的檩条将无法应才能安装，因此加大了现场的安装难度与精度，这样迫切要求我们解决这一安装难题。标准Z型钢、标准C型钢是这样解决的：首先与设计院沟通协调，在满足设计要求的前提下，将隅撑与屋面梁的夹角改为45°~60°之间，将隅撑孔距梁中心线的距离合并，这样因隅撑孔距的合并，屋面檩条的规格就会减少1/2~1/3，其次按《钢结构设计规范》螺栓的排列考虑受力、构造及施工要求，其最大和最小应满足下表的规定：
将所有的隅撑孔尽可能的打在同一根Z型檩条上，这样经过前两次的优化后一般半跨只有2~3种规格的Z型钢，如果隅撑孔不在檩条中心，则应以截面中线为对称轴，对称打双排孔。最后Z型钢的安装有开口方向的要求，如果两半跨的钢架梁截面对称，就将该柱距的檩条对称制作。经过以上三个步骤的优化后，一般在一柱距的Z型钢檩条做一、两种规格就满足要求了，这样在经过生产、运输、现场堆放、现场的二次运输等一系列的堆放后，安装时规格也丝毫受不到影响，这样不但可以节省大量的人力物力，有效的提高了现场安装工作效率，而且还提高了安装质量，从而降低了现场的安装成本，整个工程的安装成本也有一定的降低。
（三） 标准C型钢、Z型钢连接孔的确定
标准C型钢考虑简支支承，为方便安装及调差，支撑连接孔采用椭圆孔14*20。
（四） 标准Z型钢连接孔，搭接孔的确定
Z型钢属于高效经济裁面型材，搭接而成的连续檩条内力分布均匀、刚度大、能使钢材更高地施展效能，进步承裁能力可以节省大量的钢材，降低造价。
标准Z型钢与屋面檩托及两开间的檩条搭接处都要进行有效的连接，才能达到接近于等截面连续梁的连接效果，但由于嵌套的缝隙，其嵌套区的檩条刚度比等截面连续单檩的刚度要低一些。嵌套连续的效果来自于构造两个方面：一方面是嵌套握裹产生的连接效果；另一方面是搭接区两端头螺栓所产生的连接效果。因此要在这两个处做可靠的连接才能满足Z型檩条的构造及受力要求，我们生产是在此两处均进行可靠的连接，支座连接孔及屋檩搭接孔在生产时打椭圆孔Φ14×20，长端平行于檩条的长度方向。主要解决檩条长度方向的误差。在檩条生产设备的电脑里设置时，直接以檩条的中轴线为基准，对孔的上下位置做调整。、
五． 标准C型钢、Z型钢的制作：
在生产时，标准C型、Z型钢要尽可能的打上所有支座孔、拉条孔、隅撑孔等各种孔洞。
六．标准C型钢、Z型钢的技术特征
（一）标准化程度高
由于标准C型钢、Z型钢具有所有的隅撑孔和拉条孔等各种孔洞，因此标准C型钢、Z型钢能适用相同跨度不同位置的所有的屋面檩条或墙面檩条
（二）安装灵活、优化工程工期
标准C型、Z型钢钢基本解决了檩条或墙梁的堆放分区和安装繁琐为题，安装非常灵活，不同位置的檩条可以相互交换使用，工地现场可以做到构件随到随用。也减轻了项目管理人员的现场工作量。工程工期在很大程度上也得到了保证。
七． 结论
通过上面的研究与生产，实现了C型钢、Z型的标准化生产与安装，通用性强，安装灵活，为工程按工期顺利的完成，提供了保障，降低了安装成本，并提高了围护系统的安装质量，为今后同类型屋墙面檩条的安装及施工的工程起到了积极的借鉴作用！
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