钢结构设计1_4压型钢板设计浅析.ppt

1.4 — 压型钢板设计 压型钢板特点： 自重轻、强度高、刚度较大、抗震性能较好、施工安装方便，易于维护更新，便于商品化、工业化生产的特点。 具有简洁、美观的外观，丰富多彩的色调以及灵活的组合方式，是一种较为理想围护结构用材。 压型钢板的定义： 压型钢板是将薄钢板(彩色薄钢板）经辊压冷弯成V型、U型、W型等类似形状，用于建筑屋面、墙面和楼板的建筑材料。 压型钢板按波高分高波板、中波板和低波板三种板型。屋面宜采用波高和波距较大的压型钢板，墙角宜选用波高和波距较小的压型钢板。 彩色钢卷板 压型钢板的应用： 广泛用于工业建筑、公共建筑物的屋面、墙面等围护结构及建筑物内部的隔断； 还大量用作组合楼板或混凝土楼板，并作为承载构件或永久性模板使用； 在大中型工业厂房、仓库以及体育馆、影剧院、展览馆、住宅、别墅、高层建筑、活动房屋等工业与民用建筑中，压型钢板的使用正日趋广泛。 彩色压型钢板的构成： 由基材、镀层和涂层三部分组成 基材：由板厚度为0.5mm～2.0mm的薄钢板经冷轧或冲压成型。 镀层：热镀锌、热镀锌铝合金、热镀铝和热镀锌等。 涂层：聚脂涂料、有机硅改性聚脂涂料等。 压型钢板的使用寿命： 压型钢板的使用寿命涉及钢板质量、成品保护、建筑物使用环境等多种因素。 一般压型钢板使用期限在8-15年左右。我国使用进口彩钢板的建筑工程，至今已有20年的历史。 压型钢板的选用原则: 优先选用带有彩色涂层和镀锌、铝的钢卷板。 优先采用压型钢板定型产品。 应在满足建筑功能、承载要求和方便施工的前提下，注意节约材料，提高压型钢板的覆盖率和使用寿命。 压型钢板通常不适用于受有强烈侵蚀作用的场合。对处于有较强侵蚀作用环境的压型钢板，应进行有针对性的特殊防腐处理。 压型钢板的类型及应用： 压型钢板的截面形式 ：压型钢板的截面形式（板型）较多，国内生产的轧机已能生产几十种板型，但真正在工程中应用较多的板型也就十几种。下图给出了几种压型钢板的截面形式。 上图（a）、（b）是早期的压型钢板板型，截面形式较为简单，板和檩条、墙梁的固定采用钩头螺栓和自攻螺钉、拉铆钉。当作屋面板时，因板需开孔，所以防水问题难以解决，目前已不在屋面上采用。 （c）、（d）是属于带加劲的板型，增加了压型钢板的截面刚度，用作墙板时加劲产生的竖向线条还可增加墙板的美感。 (e)、(f)是近年来用在屋面上的板型，其特点是板和板、板与檩条的连接通过支架咬合在一起，板上无需开孔，屋面上没有明钉，从而有效地解决了防水、渗漏问题。 压型钢板的表示方法： 压型钢板板型的表示方法为：YX波高－波距－有效覆盖宽度。 如YX15-380-760即表示： 波高为15mm、波距为380mm、板的有效覆盖宽度为760mm的板型； 压型钢板的厚度需另外注明。 压型钢板根据波高的不同，一般分为低波板(波高30ram)、中波板(波高为30—70ram)和高波板(波高70mm)。波高越高，截面的抗弯刚度就越大，承受的荷载也就越大。 屋面板一般选用中波板和高波板，中波在实际采用的最多。墙板常采用低波板弘因高波板、中波板的装饰效果较差，一般不在墙板中采用。 线性元件算法: 压型钢板的厚度较薄且各板段厚度相等，因此可用其板厚的中线来计算截面特性。这种计算法称为线性元件算法 以此算得的截面特性A、I，乘以板厚t，便是单槽截面的各几何特性值。 用∑b代表单槽口中线总长则： ∑b=b1+b2+2b3 这样，形心轴x与受压翼缘b1中线之间的距离是： 单槽口对于上翼缘边和下翼缘边的截面模量 抵抗矩分别为： 线性元件法计算是按折线截面原则进行的，略去了各转折处圆弧过渡的影响。 精确计算表明，其影响在0.5％- 4.5％，可以略去不计。 当板件的受压部分为部分有效时，应采用有效宽度代替它的实际宽度。 压型钢板用作屋面板的荷载： 永久荷载—压型钢板自重，采用保温板尚需考虑 保温层和防水层等自重； 可变荷载—雪荷载、屋面均布活荷载、屋面检修 集中荷载、积灰荷载、风荷载等； 偶然荷载—地震作用、爆炸或其他意外荷载。 当屋面板为单层压型钢板构造时，永久荷载仅为压型钢板的自重； 当屋面板为双层板构造时(中间设置玻璃棉保温层)，作用在底板(下层压型钢板)上的永久荷载除其自重外，还需考虑保温材料和龙骨的重量。 设计或选用屋面压型钢板时，应考虑风吸力引起截面应力反号的影响，此时，不计入风吸力外所有可变荷载效应的影响，构件自重的荷载分项系数取作1.0。 压型钢板通常仅限于用于不上人屋面，此类屋面活荷载标准值可取0.3KN/m2 。屋面检修集中荷载标准值取0.5KN，作用于压型钢板跨中