第一章——3.ppt

1、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,压型钢板的定义： 压型钢板是以冷轧钢板为基板，经镀锌或镀锌后覆以彩色涂层再经过辊弯成型的波纹板材，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，墙板宜选用波高和波距较小的压型钢板。,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

2、，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。,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0.5mm2.0mm的薄钢板经冷轧或冲压成型。 镀层：热镀

3、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15-20年左右。当采用无紧固件或咬合接缝构造压型钢板时，使用寿命可达30年以上。,压型钢板截面及涂层示意图,钢板基材,镀锌层,初涂层,精涂层,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

4、，应进行有针对性的特殊防腐处理。,压型钢板的类型及应用：,按表面处理方法分,镀锌钢板,彩色镀锌钢板,彩色镀铝锌钢板,仅适用于 组合楼板,适用于屋 面和墙面,（a）、（b）是早期的压型钢板板型，截面形式简单，板和檩条、墙梁的固定采用钩头螺栓和自攻螺钉、拉铆钉。作屋面板时，需开孔，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，作墙板时加劲产生的竖向线条还可增加墙板的立面效果。,(e)、(f)是近年来用在屋面上的板型，板和板、板与檩条的连接通过支架咬合在一起，无需开孔，屋面上没有明钉，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

5、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。,YX15-380-760X型,压型钢板根据波高的不同，一般分为低波板(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，中波板在实际采用的最多。墙板常采用低波板,因高波板、中波板的装饰效果较差，一般不在墙板中采用。,计算单元:采用单槽口作为计算单元,1.4.2压型钢板截面几何特性,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

6、。这种计算法称为线性元件算法,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：,上翼缘：,下翼缘:,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。,1.4.3 压型钢板的荷载和荷载组合,当按单槽口截面受弯构件设计屋面板时，需要将作用在一个波距上的集中荷载折算成板宽度方向上的线荷载：,折算系数取0.5,进行上述换算，主要是考虑到相邻槽

7、口的共同工作作用提高了板承受集中荷载的能力。折算系数取=0.5，相当于在单槽口的连续梁上，作用了一个0.5F的集中荷载。,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+1.4max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。,屋面板、墙板的风荷载体型系数有专门规定,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

8、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。,1.4.4 薄壁构件的板件有效宽度,加劲肋尺寸包括两方面要求： （1）两纵边均与腹板相连，或一纵边与腹板相连、另一纵边与符合下式的中间加劲肋相连的受压翼缘，可按加劲板计算其有效宽厚比:,（2）有一纵边与符合下式的边加劲肋相连的受压翼缘，可按部分加劲板计算其有效宽厚比；,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。以檁条为支座，按多跨连续梁进行计算。,1.4.5 压型钢板的强度和挠度计算,（2）腹板的剪应力：,（1）抗弯强度：,（3）支座处腹板的局部受压承载力计

9、算 （4）同时承受弯矩M和支座反力R的截面，应满足下列要求： （5）同时承受弯矩和剪力的截面，应满足下 列要求：,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： 墙面板：,屋面坡度1/20时,1/250,屋面坡度1/20时,1/200,1/150,均布荷载下，不同支承条件压型钢板的挠度按下式计算：,腹板倾角不宜小于45。 宜采用长尺寸板材，减少板长度方向的搭接。 长度方向的搭接 必须与支撑构件(如檩条、墙梁等)有可靠的连接，搭接部位应设置防水密封胶带。 搭接长度限值： 高波（波高 70mm）压型钢板：350mm 低波（波高 1/10时：200mm 墙面： 低波压型钢板：120mm,屋面：,1.4.6 压型钢板的构造规定,搭接式：,扣和式,咬合式,侧向搭接,压型钢板的搭接方式： 墙面压型钢板之间的侧向连接：一般采用搭接连接，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。,屋面板檐口,屋脊,屋脊挡