(房屋钢结构设计课件)第一章—压型钢板设计

14压型钢板设计V141压型钢板的材料和截面形式V142压型钢板的截面几何特性V143压型钢板荷载和荷载组合V144薄壁构件的板件有效宽度V145压型钢板强度和挠度计算V145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。141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。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05MM20MM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1520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，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）（C）（D）（E）（F）压型钢板的截面形式（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板型的表示方法为YX波高波距有效覆盖宽度。如YX15380760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。YX15380760X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142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。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BB1B22B3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L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。143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05进行上述换算，主要是考虑到相邻槽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05，相当于在单槽口的连续梁上，作用了一个05F的集中荷载。L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12永久荷载14MAX屋面均布活荷载，雪荷载；12永久荷载14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10永久荷载14风吸力荷载。屋面板、墙板的风荷载体型系数有专门规定L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。144薄壁构件的板件有效宽度L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。145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L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146压型钢板的构造规定搭接式扣和式咬合式侧向搭接L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水处理外墙板端