压型钢板计算手册..docx

本软件针对压型钢板、铝合金板进行截面承载力、挠度、施工荷载及排水能力进行验算。在计算过程中，压型板按受弯构件考虑，主要遵循GB50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中关于压型钢板计算的条文规定、GB 50429-2007 《铝合金结构设计规范》中关于铝合金压型板相关的计算条文规定及《冷弯薄壁型钢结构设计手册》中关于屋面排水计算的相关条文。压型板截面计算过程中，考虑到其实际的受力情况，所以选择了在一个波距范围内进行验算。因为无论是屋面板、墙面板或者是楼承板其实际作用过程中，均是多块板横向搭接成为整体，所以选择其中一个波距来进行计算更贴近于压型板实际工作状态下的受力情况。压型板根据《建筑结构静力计算手册》计算各验算点的弯矩及剪力情况。压型板的计算过程主要包含以下几个方面：毛截面惯性矩的计算、加劲肋是否有效的判别、腹板剪应力承载能力计算、支座处腹板局部受压承载力验算、跨中位置最大正负弯矩和剪力作用下截面承载力验算、支座位置最大负正弯矩和支座反力下截面承载力验算、最大正负挠度验算、屋面板排水能力验算。上述承载力验算过程中均包含该种情况下该位置的有效截面宽度的验算。计算采用的组合情况如下：1.2恒+1.4活；1.0恒-1.4负风吸；1.2恒+1.4正风压；1.2恒+1.4活+0.84正风压；1.0恒+1.4活-0.84负风吸；1.2恒+0.98活+1.4正风压；1.0恒+0.98活-1.4负风吸；1.2恒+1.0施工（屋面板）；1.2恒+1.4活载（楼面均布施工荷载）（楼承板）；1.2恒+1.4施工（楼面集中施工荷载）（楼承板）。一：压型钢板一）板材力学参数的确定对于规范中已给出抗拉、抗剪强度设计值的材料牌号，我们按规范中数值采用，如Q235、Q345等。对现今压型板常用的冷轧板牌号如G300、G550等，规范没有给出明确的抗拉、抗剪强度设计值，厂家在供货的时候仅提供材料的屈服强度为300 N/mm2?、550 N/mm2?，所以我们根据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》4.1.4条规定，取抗力分项系数，计算其抗拉强度设计值，抗剪强度设计值按抗拉强度设计值除以计。二）截面惯性矩的计算软件根据截面几何形状，通过线积分的方法求得截面的惯性矩。在计算过程中忽略了腹板上的一些加劲措施，但上下翼缘的加劲肋是考虑在其中的，其计算结果经过测试满足实际计算要求。用户也可以通过AutoCAD对需计算的板型直接查询面域特性得到截面惯性矩，并可与软件计算所得相比较。三）上下翼缘加劲肋是否有效的判别《冷弯薄壁型钢结构技术规范》7.1.4条，受压翼缘纵向加劲肋的规定：因我们计算过程中取中间一个有效波距进行计算，所以无需考虑边加劲肋的作用效果，仅考虑中间加劲肋的判别。针对中间加劲肋：且其中：代表中间加劲肋截面对平行于被加劲板件截面之重心轴的惯性矩；代表被加劲的子板件的宽度；代表板件的厚度。其中对理解如下：加劲肋截面对自身重心轴的惯性矩，重心轴为平行于被加劲板件的重心轴，其数值可以通过线积分的方法得到。当中间加劲肋满足上述要求时，认定加劲肋有效；当不满足要求时，忽略加劲肋的作用，按无肋板考虑。四）板件截面是否失效的判别均匀受压翼缘、不均匀受压腹板是否失效需根据其所处位置在该工况组合下经过验算确定。受拉翼缘按全截面有效考虑。五）受压板件截面有效宽厚比计算的分类情况及计算原理《冷弯薄壁型钢结构技术规范》7.1.2条规定如下：压型钢板受压翼缘的有效宽厚比应按下列规定采用：因我们计算过程中取中间一个有效波距进行计算，所以无需考虑边加劲板件的计算。两纵边均与腹板相连，或一纵边与腹板相连、另一纵边与符合7.1.4条要求的中间加劲肋相连的受压翼缘，可按加劲板件由本规范第5.6.1条确定其有效宽厚比；我们对此条文做如下理解：两纵边均与腹板连接即我们所说的加劲板件，按规范给出的计算方法计算。一纵边与腹板相连、另一纵边与符合7.1.4条要求的中间加劲肋相连的受压翼缘，可按加劲板件由本规范第5.6.1条确定其有效宽厚比。但当两纵边均与中间加劲肋相连的子板件的计算方法规范中并没有明确给出。现实中这部分的计算对整个板型来说也是非常重要的，在现有的新板型中，也会出现多个加劲肋的情况，而规范中给出的应该是只有一个中间加劲肋的情况，对其他多肋的情况未有提及。针对这个问题，我们参照澳大利亚冷弯薄壁型钢AS-NZS-4600-1996规范（第2.5条）。对其中多个加劲肋部分的计算方法，我们归纳如下：当出现多个有效的中间加劲肋的时候（软件默认为加劲肋均分被加劲板件）：1、受压翼缘两侧均与腹板相连，当中间有多个加劲肋（加劲肋满足条件要求）时，与腹板相连的第一子板件（被加劲板件）如果部分失效（同理，因为加劲肋之间的间距相等，所以如果第一子板件部分失效，那么其他各段子板件在均匀受压的情况下也必然出现部分失