压型钢板设计讲义

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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

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。1.4.1压型钢板的材料和截面形式

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

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。压型钢板板截面及及涂层示示意图钢板基材材镀锌层初涂层精涂层压型钢板板的选用用原则:优先选用用带有彩彩色涂层层和镀锌锌、铝的的钢卷板板。优先采用用压型钢钢板定型型产品。。应在满足足建筑功功能、承承载要求求和方便便施工的的前提下下，注意意节约材材料，提提高压型型钢板的的覆盖率率和使用用寿命。。压型钢板板通常不不适用于于受有强强烈侵蚀蚀作用的的场合。。对处于于有较强强侵蚀作作用环境境的压型型钢板，，应进行行有针对对性的特特殊防腐腐处理。。压型钢板板的类型型及应用用：按表面处处理方法法分镀锌钢板板彩色镀锌锌钢板彩色镀铝铝锌钢板板仅适用于于组合楼板板适用于屋屋面和墙面面压型钢板板的截面面形式：：压型钢板板的截面面形式（（板型））较多，，国内生生产的轧轧机已能能生产几几十种板板型，但但真正在在工程中中应用较较多的板板型也就就十几种种。下图给出出了几种种压型钢钢板的截截面形式式。（a）（b）（c）（d）（e）（f）压型钢板板的截面面形式上图（a）、（b）是早期期的压型型钢板板板型，截截面形式式较为简简单，板板和檩条条、墙梁梁的固定定采用钩钩头螺栓栓和自攻攻螺钉、、拉铆钉钉。当作作屋面板板时，因因板需开开孔，所所以防水水问题难难以解决决，目前前已不在在屋面上上采用。。（c）、（d）是属于于带加劲劲的板型型，增加加了压型型钢板的的截面刚刚度，用用作墙板板时加劲劲产生的的竖向线线条还可可增加墙墙板的美美感。(e)、(f)是近年来来用在屋屋面上的的板型，，其特点点是板和和板、板板与檩条条的连接接通过支支架咬合合在一起起，板上上无需开开孔，屋屋面上没没有明钉钉，从而而有效地地解决了了防水、、渗漏问问题。压型钢板板的表示示方法：：压型钢板板板型的的表示方方法为：：YX波高－波波距－有有效覆盖盖宽度。。如YX15-380-760即表示：：波高为15mm、波距为为380mm、板的有有效覆盖盖宽度为为760mm的板型；；压型钢板板的厚度度需另外外注明。。YX15-380-760X型压型钢板板根据波波高的不不同，一一般分为为低波板板(波高<30mm)、中波板板(波高为30—70mm)和高波板板(波高>70mm)。波高越越高，截截面的抗抗弯刚度度就越大大，承受受的荷载载也就越越大。屋面板一一般选用用中波板板和高波波板，中中波在实实际采用用的最多多。墙板板常采用用低波板板。因高高波板、、中波板板的装饰饰效果较较差，一一般不在在墙板中中采用。。计算单元元:采用单槽口作为计算算单元1.4.2压型钢板板截面几几何特性性线性元件件算法:压型钢板板的厚度度较薄且且各板段段厚度相相等，因因此可用用其板厚厚的中线线来计算算截面特特性。这这种计算算法称为为线性元件件算法以此算得得的截面面特性A、I，乘以板板厚t，便是单单槽截面面的各几几何特性性值。用∑b代表单槽槽口中线线总长，，则：∑b=b1+b2+2b3这样，形形心轴x与受压翼翼缘b1中线之间间的距离离是：单槽口对对于上翼翼缘边和和下翼缘缘边的截截面模量量抵抗矩分分别为：：上翼缘：：下翼缘:线性元件件法计算算是按折线线截面原原则进行行的，略略去了各各转折处处圆弧过过渡的影影响。精确计计算表表明，其影影响在在0.5％-4.5％，可可以略略去不不计。。当板件件的受受压部部分为为部分分有效效时，，应采采用有效宽宽度代代替它它的实实际宽宽度。。压型钢钢板用用作屋屋面板板的荷荷载：：永久荷荷载—压型钢钢板自自重，，采用用保温温板尚尚需考考虑保温层层和防防水层层等自自重；；可变荷荷载—雪荷载载、屋屋面均均布活活荷载载、屋屋面检检修集中荷荷载、、积灰灰荷载载、风风荷载载等；；偶然荷荷载—地震作作用、、爆炸炸或其其他意意外荷荷载。。1.4.3压型钢钢板的的荷载载和荷荷载组组合当屋面面板为为单层层压型型钢板板构造造时，，永久久荷载载仅为为压型型钢板板的自自重；；当屋面面板为为双层层板构构造时时(中间设设置玻玻璃棉棉保温温层)，作用用在底底板(下层压压型钢钢板)上的永永久荷荷载除除其自自重外外，还还需考考虑保保温材材料和和龙骨骨的重重量。。设计或或选用用屋面面压型型钢板板时，，应考考虑风风吸力力引起起截面面应力力反号号的影影响，，此时时，不不计入入风吸吸力外外所有有可变变荷载载效应应的影影响，，构件件自重重的荷荷载分分项系系数取取作1.0。压型钢钢板通通常仅仅限于于用于于不上上人屋屋面，，此类类屋面面活荷荷载标标准值值可取取0.3KN/m2。屋面面检修修集中中荷载载标准准值取取0.5KN，作用用于压压型钢钢板跨跨中。。可变荷荷载：：在计算算屋面面压型型钢板板的可可变荷荷载时时，与与刚架架荷载载计算算类似似，需需要考考虑屋屋面均均布活活荷载载、雪雪荷载载和积积灰荷荷载，，施工检检修集集中荷荷载一一般取取情况况下取取1.0kN，当施施工检检修集集中荷荷载大大于1.0kN时，应应按实实际情情况取取用。。当按单槽口口截面受受弯构构件设设计屋屋面板板时，，需要要将作用在在一个个波距距上的的集中中荷载载折算算成板板宽度度方向向上的的线荷荷载：：η－折算算系数数取0.5进行上上述换换算，，主要要是考考虑到到相邻邻槽口口的共共同工工作作作用提提高了了板承承受集集中荷荷载的的能力力。折算系系数取取η=0.5，相当当于在在单槽槽口的的连续续梁上上，作作用了了一个个0.5F的集中中荷载载。屋面板板和墙墙板的的风荷荷载体体型系系数不不同于于刚架架计算算，应应按《门式刚刚架轻轻型房房屋钢钢结构构技术术规程程》CECS102-2012取用。。压型钢钢板的的荷载载组合合:计算内内力时时，应应主要要考虑虑以下下两种种荷载载组合合：1.2×永久荷荷载+1.4××max{屋面均均布活活荷载载，雪雪荷载载}；1.2×永久荷荷载+1.4××施工检检修集集中荷荷载换换算值值。当需考考虑风风吸力力对屋屋面压压型钢钢板的的受力力影响响时，，还应应进行行下式式的荷荷载组组合：：1.0×永久荷荷载+1.4××风吸力力荷载载。允许板板件受受压屈屈曲：：压型钢钢板和和用于于檩条条、墙墙梁的的卷边边槽钢钢和Z形钢都都属于于冷弯弯薄壁壁构件件，这这类构构件允允许板板件受受压屈屈曲并并利用用其屈屈曲后后强度度。在其强强度和和稳定定性计计算公公式中中截面面特性性一般般以有有效截截面为为准。。但对于于对于于翼缘缘宽厚厚比较较大的的压型型钢板板，设设置尺尺寸适适当的的中间纵纵向加加劲肋肋，就可可以保保证翼翼缘受受压时时全部部有效效。1.4.4薄壁构构件的的板件件有效效宽度度加劲肋肋尺寸寸包括括两方方面要要求：：要求1：中间加加劲肋肋应符符合以以下公公式要要求：：Iis:中间加加劲肋肋截面面对平平行于于被加加劲肋肋之重重心轴轴的惯惯性矩矩；bs：子板板件的的宽度度；t：板件件的厚厚度对边缘缘加劲劲肋：：其惯性性矩Ies要求不不小于于中间间加劲劲肋的的一半半，计计算时在以以上公公式中中用b代替bs要求2：中间加加劲肋肋的间间距不不能过过大，，即满满足：：对于设设置边边加劲劲肋的的受压压翼缘缘宽厚厚比应应满足足下式式：计算原原则：：压型钢钢板的的强度度和挠挠度取取单槽槽口的的有效效截面面，按按受弯弯构件件计算算。内内力分分析时时把檁檁条视视为压压型钢钢板的的支座座，考考虑不不同荷荷载组组合，，按多多跨连连续梁梁进行行计算算。压型钢钢板腹腹板的的剪应应力计计算：：当时当时1.4.5压型钢钢板的的强度度和挠挠度计计算压型钢钢板支支座处处腹板板的局局部受受压承承载力力计算算压型钢钢板同同时承承受弯弯矩M和支座座反力力R的截面面，应应满足足下列列要求求：压型钢钢板同同时承承受弯弯矩和和剪力力的截截面，，应满满足下下列列要要求：：压型钢钢板的的挠度度限值值压型钢钢板的的挠度度与跨跨度之之比不不应超超过下下列限限值：：屋面板板：墙面板板：屋面坡坡度<1/20时1/250屋面坡坡度≥≥1/20时1/2001/150腹板与与翼缘缘水平平面之之间的的夹角角不宜宜小于于45°°。宜采用用长尺尺寸板板材，，以减减少板板长度度方向向的搭搭接。。长度方方向的的搭接接端必必须与与支撑撑构件件(如檩条条、墙墙梁等等)有可靠靠的连连接部部位应应设置置防水水密封封胶带带。压型钢钢板的的搭接接长度度不宜宜小于于下列列限值值：高波（（波高高大于70mm）压型型钢板板：275mm低波（（波高高小小于30mm）压型型钢板板：375mm屋面坡坡度<1/10时：250mm屋面坡坡度>1/10时：200mm墙面：压压型钢钢板：：120mm屋面：1.4.6压型钢钢板的的构造造规定定搭接式式扣和式式咬合式式压型钢钢板的的搭接接方式式：墙面压压型钢钢板之之间的的侧向向连接接：一般采采用搭搭接连连接，，搭接接宽度度通常常为半半波。。屋面压压型钢钢板之之间的的侧向向连接接：有搭接接和咬咬边连连接两两种搭接宽宽度视视压型型钢板板规格格而定定，可可仅搭搭接半半波，，也可可搭接接一波波半。。屋面、墙面面压型钢板板的侧向搭搭接方向应应与主导风风向一致，，如下图所所示。压型钢板的的侧向搭