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钢结构设计1_4压型钢板设计介绍
压型钢板的荷载组合:
计算内力时,应主要考虑以下两种荷载组合:
1.2×永久荷载+1.4×max{屋面均布活荷载,雪
荷载};
1.2×永久荷载+1.4×施工检修集中荷载换算值。
当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响时, 还应进行下式的荷载组合:
1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载。
1.4.4
外墙板端部收边处理
为了延长压型钢板的使用寿命,防止硬物
撞击,一般在地面以上0.9~1.0m的范 围内砌筑砌体结构墙体。
砌体0.9-1.0米
为提高压型钢板的保温、隔热性,可采用聚
苯乙烯与两层压型钢板复合制成的夹心板, 如EPS板等。
聚酯(墙面)彩钢夹芯(EPS)板
聚氨酯(屋面)彩钢夹芯板
接,搭接宽度通常为半波。
屋面压型钢板之间的侧向连接:有搭接和咬边连
接两种
搭接宽度视压型钢板规格而定,可仅搭接半波,
也可搭接一波半。屋面、墙面压型钢板的侧向搭 接方向应与主导风向一致,如下图所示。
压型钢板的侧向搭接示意图
屋面压型钢板的长向搭接:
应将靠近屋脊方向的板件置于上方,并在搭接部 位设置防水密封带,以利防水。
(c)
(e)
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。
这样,形心轴x与受压翼缘b1中线之间的距离 是:
hb2 b3 c b
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:
2 th b1b2 b3 b b32 Ix 3 s Wx c b2 b3
2 2 th b1b2 b3 b b3 Ix 3 x Wx hc b1 b3
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。
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
彩钢板外墙面
应用在组合楼板的 镀锌压型钢板
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。
可变荷载:
保温岩棉
压型钢板设计-小结
压型钢板截面几何特性采用“线性元件法”计
算。 压型钢板的可变荷载计算时要考虑施工检修集 中荷载的影响。 压型钢板的剪应力计算需要考虑腹板的高厚比 影响。 压型钢板的搭接长度与波高和屋面坡度有关。
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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。
h 当 100 时 t
8550 cr h / t
fv
855000 cr 2 h / t
压型钢板支座处腹板的局部受压承载力计算
R Rw
Rw t 2 fE 0.5
2 0.02lc / t 2.4 90
古人说“书中自有黄金屋。
”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识,
培养逻辑思维能力;
培养文学情趣; 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量,
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通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知
压型钢板同时承受弯矩M和支座反力R的截面,应
满足下列要求:
M / M u 1.0
R / Rw 1.0
M / M u R / Rw 1.25
压型钢板同时承受弯矩和剪力的截面,应满足下
列要求:
M M u V V 1.0 u
YX15-380-760X型 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。
彩色压型钢板的构成: 由基材、镀层和涂层三部分组成
基: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。
2 2
压型钢板的挠度限值
压型钢板的挠度与跨度之比不应超过下列限值: 屋面板:
屋面坡度 <1/20时 屋面坡度 ≥1/20时 1/250
1/200
墙面板:
1/150
1.4.6
压型钢板的构造规定
腹板与翼缘水平面之间的夹角不宜小于45°。 宜采用长尺寸板材,以减少板长度方向的搭接。 长度方向的搭接端必须与支撑构件(如檩条、墙梁等)有可靠
薄壁构件的板件有效宽度
允许板件受压屈曲:
压型钢板和用于檩条、墙梁的卷边槽钢和Z形钢都
属于冷弯薄壁构件,这类构件允许板件受压屈曲 并利用其屈曲后强度。
在其强度和稳定性计算公式中截面特性一般以有
效截面为准。
但对于对于翼缘宽厚比较大的压型钢板,设置尺
寸适当的中间纵向加劲肋,就可以保证翼缘受压 时全部有效。
1.4 — 压型钢板设计
1.4.1 压型钢板的材料和截面形式 1.4.2 压型钢板的截面几何特性 1.4.3 压型钢板荷载和荷载组合
1.4.4 薄壁构件的板件有效宽度
1.4.5 压型钢板强度和挠度计算
1.4.5 压型钢板的构造规定
1.4.1 压型钢板的材料和截面形式
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。
加劲肋尺寸包括两方面要求:
要求1:中间加劲肋应符合以下公式要求:
I is 3.66t
4
27100 bs fy t
2
I is 18t
4
I is
b Iis:中间加劲肋截面对平行于被加劲肋之重心轴的惯性矩;
bs:子板件的宽度;b:板件的厚度
对边缘加劲肋:
其惯性矩 Ies要求不小于中间加劲肋的一半,计算 时在以上公式中用b代替bs 要求2:中间加劲肋的间距不能过大,即满足:
bs 36 205 / 1 t
对于设置边加劲肋的受压翼缘宽厚比应满足下式:
b 18 205 / 1 t
1.4.5
压型钢板的强度和挠度计算
计算原则:压型钢板的强度和挠度取单槽口的 有效截面,按受弯构件计算。内力分析时把檁 条视为压型钢板的支座,考虑不同荷载组合, 按多跨连续梁进行计算。 压型钢板腹板的剪应力计算: 当 h 100 时 t
1.4.2压型钢板截面几何特性
计算单元:采用单槽口作为计算单元
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
压型钢板的类型及应用:
镀锌钢板 按表面处 理方法分 仅适用于 组合楼板
彩色镀锌钢板
彩色镀铝锌钢板 适用于屋 面和墙面
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。
( a) (b) ( d) (f)
的连接部位应设置防水密封胶带。 压型钢板的搭接长度不宜小于下列限值: 高波(波高 <70mm)压型钢板:275mm 屋面: 低波(波高 >70mm)压型钢板:375mm 屋面坡度 屋面坡度 < 1/10时:250mm > 1/10时:200mm