《压型钢板设计》ppt课件

1、 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构1.4 1.4 压型钢板设计压型钢板设计v1.4.1 1.4.1 压型钢板的资料和截面方式压型钢板的资料和截面方式v1.4.2 1.4.2 压型钢板的截面几何特性压型钢板的截面几何特性v1.4.3 1.4.3 压型钢板荷载和荷载组合压型钢板荷载和荷载组合v1.4.4 1.4.4 薄壁构件的板件有效宽度薄壁构件的板件有效宽度v1.4.5 1.4.5 压型钢板强度和挠度计算压型钢板强度和挠度计算v1.4.6 1.4.6 压型钢板的构造规定压型钢板的构造规定 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构一、概述一、概述1.1.压型钢板的定义：压型钢板的定义： 压型钢板是将薄钢板

2、压型钢板是将薄钢板( (彩色薄钢板经辊压彩色薄钢板经辊压冷弯成冷弯成V V型、型、U U型、型、W W型等类似外形见下页图，型等类似外形见下页图，用于建筑屋面、墙面和楼板的建筑资料。用于建筑屋面、墙面和楼板的建筑资料。2.2.压型钢板特点：压型钢板特点：自重轻、强度高、刚度较大、抗震性能较好、施自重轻、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、工工安装方便，易于维护更新，便于商品化、工业化消费的特点。业化消费的特点。 1.4.1 1.4.1 压型钢板的资料和截面方式压型钢板的资料和截面方式 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构 彩色钢卷板彩色钢卷板 具有简约、美观的外

3、观，丰富多彩的颜色以及具有简约、美观的外观，丰富多彩的颜色以及 灵敏的组合方式，是一种较为理想围护构造用灵敏的组合方式，是一种较为理想围护构造用材。材。 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构3.3.压型钢板的分类：压型钢板的分类： 按波高分：高波板、中波板和低波板；按波高分：高波板、中波板和低波板； 低波板波高低波板波高30mm70mm70mm 波高越高，截面的抗弯刚度就越大，接受的荷载也波高越高，截面的抗弯刚度就越大，接受的荷载也就越大。屋面板普通选用中波板和高波板。就越大。屋面板普通选用中波板和高波板。按外表处按外表处置方法分置方法分 镀锌钢板镀锌钢板 彩色镀锌钢板彩色镀锌钢板 彩色镀铝锌钢板

4、彩色镀铝锌钢板 仅适用仅适用于于组合楼组合楼板板 适用于屋适用于屋面和墙面面和墙面 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构彩钢板外墙面彩钢板外墙面 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构运用在组合楼板的镀锌压型钢板运用在组合楼板的镀锌压型钢板 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构 4.压型钢板的运用：广泛用于工业建筑、公共建筑物的屋面、墙面等围护构造及建筑物内部的隔断；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运用；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，压型钢板的运用正日趋广泛。 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构 轻型门式刚架结构轻型

5、门式刚架结构 5. 5.彩色压型钢板的构成资料：彩色压型钢板的构成资料： 由基材、镀层和涂层三部分组成由基材、镀层和涂层三部分组成 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构 7.压型钢板的选用原那么压型钢板的选用原那么:优先采用压型钢板定型产品。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，应在满足建筑功能、承载要求和方便施工的前提下，留意节约资料，提高压型钢板的覆盖率和运用寿命。留意节约资料，提高压型钢板的覆盖率和运用寿命。压型钢板通常不适用于受有剧烈侵蚀作用的场所。压型钢板通常不适用于受有剧烈侵蚀作用的场所。对处于有较强侵蚀作用环境的压型钢板，应进展有对处于有较强侵蚀作用

6、环境的压型钢板，应进展有针对性的特殊防腐处置。针对性的特殊防腐处置。 6. 6.压型钢板的运用寿命：压型钢板的运用寿命涉及压型钢板的运用寿命：压型钢板的运用寿命涉及钢板质量、废品维护、建筑物运用环境等多种要素。钢板质量、废品维护、建筑物运用环境等多种要素。 普通压型钢板运用期限在普通压型钢板运用期限在8-158-15年左右。年左右。 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构 8.压型钢板的截面方式 ：压型钢板的截面方式板型较多，国内消费的轧机已能消费几十种板型，但真正在工程中运用较多的板型也就十几种。 1几种常见压型钢板的截面方式。(a)(a)(b)(b)(c)(c)(d)(d)(e)(e) (f)

7、(f)图图1-201-20压型钢板的截面方式压型钢板的截面方式 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构上图上图a a、b b是早期的压型钢板板型，截面是早期的压型钢板板型，截面方式较为简单，板和檩条、墙梁的固定采用钩头方式较为简单，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，所以防水问题难以处理，目前已不在屋需开孔，所以防水问题难以处理，目前已不在屋面上采用。面上采用。c c、d d是属于带加劲的板型，添加了压型是属于带加劲的板型，添加了压型钢板的截面刚度，用作墙板时加劲产生的竖向线钢板的截面刚度，用作墙板时加劲产生的竖向线

8、条还可添加墙板的美感。条还可添加墙板的美感。(e)(e)、(f)(f)是近年来用在屋面上的板型，其特点是是近年来用在屋面上的板型，其特点是板和板、板与檩条的衔接经过支架咬合在一同，板和板、板与檩条的衔接经过支架咬合在一同，板上无需开孔，屋面上没有明钉，从而有效地处板上无需开孔，屋面上没有明钉，从而有效地处理了防水、渗漏问题。理了防水、渗漏问题。 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构 2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

9、。 YX15-380-760X型 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构1.4.2 1.4.2 压型钢板截面几何特性压型钢板截面几何特性计算方法：线性元件算法计算方法：线性元件算法 压型钢板的厚度较薄且各板段厚度相等，因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。法称为线性元件算法。 以此算得的截面特性以此算得的截面特性A A、I I，乘以板厚，乘以板厚t t，便是，便是单槽截面的各几何特性值。单槽截面的各几何特性值。 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构 用b代表单槽口中

10、线总长那么： b=b1+b2+2b3 那么形心轴x与受压翼缘b1中线之间的间隔是：)2()()(3213232bbbbbhbbbhc)32(233212bbbbbbthIx计算单元计算单元: :采用单槽口作为计算单元采用单槽口作为计算单元 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构单槽口对于上翼缘边和下翼缘边的截面模量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：抵抗矩分别为：322332132bbbbbbbthcIWxsx312332132bbbbbbbthchIWxxx上翼缘：上翼缘：下翼缘下翼缘: 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构线性元件法计算是按折线截面原那么进展的，略线性元件法计算是按折

11、线截面原那么进展的，略去了各转机处圆弧过渡的影响。去了各转机处圆弧过渡的影响。准确计算阐明：其影响在准确计算阐明：其影响在0.50.5- 4.5- 4.5，可以略，可以略去不计。去不计。当板件的受压部分为部分有效时，应采用有效宽当板件的受压部分为部分有效时，应采用有效宽度替代它的实践宽度。度替代它的实践宽度。 阐明：阐明： 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构repiFqb一、压型钢板的荷载一、压型钢板的荷载 1. 1.永久荷载永久荷载 2. 2.可变荷载可变荷载 除均布活荷载、雪荷载和积灰荷载外，还有施工除均布活荷载、雪荷载和积灰荷载外，还有施工检修荷载检修荷载1kN1kN的集中荷载。当按单槽口

12、截面受弯构的集中荷载。当按单槽口截面受弯构件设计屋面板时，需求将作用在一个件设计屋面板时，需求将作用在一个波距上的集中荷载折算成板宽度方向波距上的集中荷载折算成板宽度方向上的线荷载：上的线荷载： 1.4.3 1.4.3 压型钢板的荷载和荷载组合压型钢板的荷载和荷载组合折算系数取折算系数取0.5 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构1.1.设计或选用屋面压型钢板时，应思索风吸力引起截面设计或选用屋面压型钢板时，应思索风吸力引起截面应力反号的影响，此时，不计入风吸力外一切可变荷应力反号的影响，此时，不计入风吸力外一切可变荷载效应的影响，构件自重的荷载分项系数取作载效应的影响，构件自重的荷载分项系数取作

13、1.01.0。阐明：阐明：2.2.对检修集中荷载进展换算，主要是思索到相邻槽口的对检修集中荷载进展换算，主要是思索到相邻槽口的共同任务作用提高了板接受集中荷载的才干。共同任务作用提高了板接受集中荷载的才干。3.3.屋面板和墙板的风荷载体型系数不同于刚架计算，应屋面板和墙板的风荷载体型系数不同于刚架计算，应按按 CECS102-2002CECS102-2002取用见下页图表。取用见下页图表。 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构二二. .压型钢板的荷载组合压型钢板的荷载组合: :1.1.计算钢板内力时，应主要思索以下两种荷载组合：计算钢板内力时，应主要思索以下两种荷

14、载组合：1.21.2永久荷载永久荷载+1.4+1.4maxmax屋面均布活荷载，雪荷载屋面均布活荷载，雪荷载 ；1.21.2永久荷载永久荷载+1.4+1.4施工检修集中荷载换算值。施工检修集中荷载换算值。2.2.当需思索风吸力对屋面压型钢板的受力影响时，还应当需思索风吸力对屋面压型钢板的受力影响时，还应进展下式的荷载组合：进展下式的荷载组合：1.01.0永久荷载永久荷载+1.4+1.4风吸力荷载。风吸力荷载。 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构一、对于翼缘宽厚比较大的压型钢板如图一、对于翼缘宽厚比较大的压型钢板如图1-20 1-20 中中c c、d d截面，设置适当尺寸的中间纵向加劲肋，就可以截

15、面，设置适当尺寸的中间纵向加劲肋，就可以保证翼缘受压时全部有效。加劲肋适当尺寸为加劲肋保证翼缘受压时全部有效。加劲肋适当尺寸为加劲肋具有足够的刚度，包括以下两方面要求：具有足够的刚度，包括以下两方面要求： 1. 1.中间加劲肋应符合以下公式要求：中间加劲肋应符合以下公式要求：1.4.4 1.4.4 薄壁构件的板件有效宽度薄壁构件的板件有效宽度Iis:中间加劲肋截面对平行于被加劲板之重心轴的惯性矩；中间加劲肋截面对平行于被加劲板之重心轴的惯性矩；bs：子板件的宽度；：子板件的宽度； t：板件的厚度：板件的厚度24isy4is271003.6618sbItftIt 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构

16、对边缘加劲肋：其惯性矩对边缘加劲肋：其惯性矩 Ies Ies要求不小于中间加劲要求不小于中间加劲肋肋的一半，计算时在以上公式中用的一半，计算时在以上公式中用b b替代替代bs bs 2.2.中间加劲肋的间距不能过大，即满足：中间加劲肋的间距不能过大，即满足：1/20536tbs对于设置边加劲肋的受压翼缘宽厚比应满足下式：对于设置边加劲肋的受压翼缘宽厚比应满足下式： ：受压翼缘的压应力设计值：受压翼缘的压应力设计值1/20518tb1 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构二、对于不符合以上要求的压型钢板应允许板件受压二、对于不符合以上要求的压型钢板应允许板件受压 屈曲并利用其屈曲后强度屈曲并利用其屈

17、曲后强度1.1.压型钢板和用于檩条、墙梁的卷边槽钢和压型钢板和用于檩条、墙梁的卷边槽钢和Z Z形钢都属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，有关受压板件的有效受压宽度参用其屈曲后强度，有关受压板件的有效受压宽度参考考 5.6.15.6.1条确定。条确定。2.2.在其强度和稳定性计算公式中截面特性普通以有效在其强度和稳定性计算公式中截面特性普通以有效截面为准。截面为准。 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构n 计算原那么：压型钢板的强度和挠度取单槽计算原那么：压型钢板的强度和挠度取单槽口的有效口的有效n截面，按受弯构件计算。内

18、力分析时把檩条视截面，按受弯构件计算。内力分析时把檩条视为压型钢为压型钢n板的支座，思索不同荷载组合，按多跨延续梁板的支座，思索不同荷载组合，按多跨延续梁进展计算。进展计算。n1.1.压型钢板腹板的剪应力计算：压型钢板腹板的剪应力计算：100th当当时时thcr/8550vf当当时时100th2/855000thcr1.4.5 1.4.5 压型钢板的强度和挠度计算压型钢板的强度和挠度计算：腹板的平均剪应力：腹板的高厚比。th 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构2.2.压型钢板支座处腹板的部分受压承载力计算压型钢板支座处腹板的部分受压承载力计算3.3.压型钢板同时接受弯矩压型钢板同时接受弯矩M M

19、和支座反力和支座反力R R的截面，应的截面，应满足以下要求：满足以下要求：4.4.压型钢板同时接受弯矩和剪力的截面，应满足下压型钢板同时接受弯矩和剪力的截面，应满足下 列要求：列要求：22904 . 2/02. 05 . 0tlfEtRcw0 . 1M/Mu0 . 1/wRR25. 1/wuRRMMwRR 0 . 122uuVVMMcruhtV)sin( 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构式中：式中：Rw Rw 一块腹板的部分受压承载力设计值；一块腹板的部分受压承载力设计值； 系数，中间支座取系数，中间支座取0.120.12，端部支座取，端部支座取0.060.06；t t 腹板厚度；腹板厚度；l

20、c lc 支座处支承长度，支座处支承长度，10mmlc200mm10mmlc200mm，端部支座，端部支座 可取可取10mm10mm； 腹板倾角腹板倾角 ；Mu Mu 截面的抗弯承载力设计值，截面的抗弯承载力设计值， ；Vu Vu 截面的抗剪承载力设计值，截面的抗剪承载力设计值， ；009045fWMeucruhtV)sin( 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构5.5.压型钢板的挠度限值压型钢板的挠度限值 压型钢板的挠度与跨度之比不应超越以下限值：压型钢板的挠度与跨度之比不应超越以下限值： 屋面板：屋面板：墙面板：墙面板：屋面屋面坡度坡度1/2070mm70mm压型钢板：压型钢板：350mm350mm 低波波高低波波高70mm70mm压型钢板：压型钢板： 当屋面坡度当屋面坡度1/101/101/10时：时：200mm200mm 墙面：低波压型钢板：墙面：低波压型钢板：120mm 120mm 屋面：屋面：1.4.6 1.4.6 压型钢板的构造规定压型钢板的构造规定 轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构5.5.屋面压型钢板侧向可采用屋面压型钢板侧向可采用搭接式、扣