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彩鋼壓型板的設計指南

返回列表 來(lái)源:永成美筑 瀏覽:143 發(fā)布日期:2022-12-22【

彩鋼壓型板

  
        第1部分 名詞解釋

  1.1 壓型鋼板到底是個(gè)什么鬼

  在大陸規范中,支撐樓面混凝土的壓制成型的鋼板被稱(chēng)為壓型鋼板。在境外的稱(chēng)呼中,壓型鋼板的意義更為廣泛,包括屋面、墻面的壓制成型的彩鋼板均稱(chēng)為壓型鋼板,而支撐樓面混凝土的壓型鋼板被稱(chēng)為鋼承板或樓承板。即大陸所指的壓型鋼板等同于鋼承板或樓承板。

  1.2 組合樓板和非組合樓板的區別

  壓型鋼板與現澆混凝土(達到強度后)組合在一起,壓型鋼板在施工階段充當澆注混凝土的永久模板,在正常使用階段全部的或部分的起板底受拉鋼筋的作用,采用這種設計的樓板稱(chēng)為組合樓板。 僅在施工階段充當澆筑混凝土的永久模板,在正常使用階段完全退出工作,采用這種設計的樓板,稱(chēng)為非組合樓板。

  1.3 通俗易懂的無(wú)支撐跨距定義

  在施工階段混凝土為流體,僅作為荷載考慮,壓型鋼板須單獨工作以提供樓板混凝土荷載、施工荷載的支撐作用。在一定樓板厚度下,某種壓型鋼板的計算跨距即為無(wú)支撐跨距。某種壓型鋼板可承受的跨距即為無(wú)支撐跨距。若在施工階段不設臨時(shí)支撐,壓型鋼板的無(wú)支撐跨距即為次梁間距。顯然壓型鋼板的無(wú)支撐跨距須大于次梁間距。

  第2部分 材質(zhì)介紹

  2.1 聊聊鋼板厚度的常用規格

  壓型鋼板采用冷軋鋼板(鋼卷)制成,鋼板厚度的常用規格為:0.75mm、0.90mm、1.0mm、1.20mm、1.50mm,鋼板厚度大于 1.2mm 時(shí),其成型較困難,更主要是栓釘無(wú)法焊透壓型鋼板與鋼梁可靠連接,所以壓型鋼板厚度不應大于 1.5mm,用作組合樓板時(shí),《規范》規定鋼板厚度≥0.75mm。

  2.2 談?wù)勪摪灞砻驽儗拥脑O計要求

  制作壓型鋼板的冷軋鋼板(鋼卷)須連續熱浸鍍鋅(或鍍鋁鋅),鍍(鋁)鋅量視設計要求而定。當按非組合樓板設計時(shí),其要求可放低,一般雙面鍍鋅量為 175g/m2(180g/m 2 )足夠,當按組合樓面設計時(shí),《鋼—混凝土組合樓蓋結構設計與施工規程》(YB9238-92)規定,雙面鍍鋅量為275g/m 2 。也可采用更高的鍍層要求,如鍍鋅量為300g/m 2 、350g/m 2 或鍍鋁鋅量(5%鋁)為 275g/m 2 、300g/m 2 等,較高的鍍層量使用組合樓板有更長(cháng)的耐久性,同等量的鍍鋁鋅的防銹蝕能力大約兩倍于一般熱浸鍍鋅。

  2.3 講講鋼板屈服強度三種類(lèi)型

  鋼板屈服強度 fy 視設計要求而定,一般為:235N/mm 2 、345 N/mm 2 (345 N/mm 2 )、410N/mm 2 等。更高屈服強度的鋼板不宜用作組合樓板,因為鋼板的塑性教差。

  在結構設計文件中,應注明所采用壓型鋼板的鋼材厚度,鍍鋅(鋁鋅)量及屈服強度。

  第3部分 目前大陸市場(chǎng)主要的壓型鋼板

  3.1 開(kāi)口型壓型鋼板

  開(kāi)口板(以下簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi)口板)主要有兩種斷面,肋高 75mm(或 76mm)及肋高 50mm(或51mm),而整板寬度及肋距各家廠(chǎng)商均略有不同,它們的斷面性質(zhì)也所有差異。開(kāi)口板表面分為有壓花處理和無(wú)壓花處理,有壓花處理的開(kāi)口板與混凝土的粘結較好。

  3.1.1 開(kāi)口板優(yōu)點(diǎn)詳細分析

  開(kāi)口板的主要優(yōu)點(diǎn)是,較小的用鋼量可提供較大的斷面性質(zhì)。由于肋高對慣性矩來(lái)說(shuō)是三次方關(guān)系,對抵抗矩來(lái)說(shuō)是平方關(guān)系,所以肋高愈大,用鋼量愈省。但肋高愈大,樓板總厚也愈厚,所以合適的肋高才是可取的。開(kāi)口板的兩種斷面高度是英制過(guò)來(lái)的,也即 2 英寸(2w)和 3 英寸(3w)開(kāi)口板(1 英寸=25.4mm),在同樣斷面性質(zhì)情形下,顯然 3w 用鋼量較 2w 少。

  3.1.2 開(kāi)口板缺點(diǎn)全面解讀

  由于開(kāi)口板端部有較大的洞口,為阻止混凝土端部漏漿,必須在端部設置封口板,增加了施工工序,特別是當開(kāi)口板斜切時(shí),無(wú)定型封口板。須現場(chǎng)實(shí)測定制封口板,增加了施工難度,采用開(kāi)口板使樓板較厚,增加了混凝土用量,在建筑物周邊及洞口四周的擋板也較費用鋼量。

  開(kāi)口板可以用作組合樓板或非組合樓板,用做組合樓板時(shí)須有壓花處理,也應有各種情形下的載重實(shí)驗,鍍層及屈服強度的要求也是必須的。組合樓板的計算方法及構造要求在多本《規程》中均有闡述。

  開(kāi)口板用做組合樓板的問(wèn)題在于它的耐火設計。大陸的《規程》中沒(méi)有耐火設計的規定,《高鋼規程》中要求開(kāi)口板肋頂之上的混凝土覆蓋厚度≥80mm,這是基于《防火規范》中的要求,解決了 1.5 小時(shí)耐火極限背火面的溫度問(wèn)題,也即隔熱要求,以防引燃相鄰層樓面?!督M合樓蓋規定》提出了配置耐火鋼筋,由于開(kāi)口板完全暴露在迎火面,試驗證明在 1.5 小時(shí)耐火極限時(shí),開(kāi)口板溫度均大于 800℃,鋼材強度趨于零,已退出工作。

  3.1.3 開(kāi)口板結構設計中 5 條重要建議

  (1) 盡量將開(kāi)口板用作非組合樓板設計;

  (2) 開(kāi)口板肋頂以上混凝土覆蓋厚度≥80mm,當對樓板平面內剛度要求較高時(shí),應加厚樓板,如在高層建筑中,覆蓋厚度≥100mm。

  (3) 開(kāi)口板肋頂以上混凝土覆蓋厚度至少≥50mm,當不滿(mǎn)足≥80mm 時(shí),板底須做防火噴涂,防火噴涂厚度≥15mm

  (4) 開(kāi)口板用作組合樓板設計時(shí),板底應配置耐火鋼筋,計算耐火鋼筋時(shí),靜載分項系數取 1.0,活載分項系數取 0.5。

  (5) 開(kāi)口板用作組合樓板設計,當板底做防火噴涂時(shí),可不配置耐火鋼筋。

  3.2 縮口型壓型鋼板

  縮口板(以下簡(jiǎn)稱(chēng)縮口板)的肋高為 50mm(51mm),而整板寬度及肋距各家廠(chǎng)商均有不同,它們的斷面性質(zhì)也有所差異。

  3.2.1 縮口板 5 大優(yōu)點(diǎn)詳細分析

  (1) 耐火隔熱性能提高?!陡咪撘幊獭芬幎?,1.5 小時(shí)耐火極限采用縮口板,樓板總厚≥110 即可。

  (2) 形狀楔形斷面使壓型鋼板與混凝土間的握裹剪力增加,當按組合樓板設計時(shí),這種握裹剪力是非常重要的。

  (3) 一般無(wú)需封口板,用特制的堵頭封堵即可阻止混凝土端部漏漿。

  (4) 有些廠(chǎng)家提供配套的板底懸吊零件,可用于板底管道及吊頂安裝。

  (5) 施工完成后的板底較美觀(guān),如同企口天花板。

  3.2.2 縮口板 3 個(gè)重要缺點(diǎn)分析

  由于鋼筋完全暴露在迎火面,如同開(kāi)口板一樣,在火災時(shí)鋼板退出工作,當按組合樓板設計時(shí),板底應配置抗鋼筋(雖然它的隔熱要求是滿(mǎn)足的)。

  樓板有效厚度如同開(kāi)口板一樣,為壓型鋼板肋頂以上厚度,當樓板總厚為10mm時(shí),樓板有效厚度僅為 110-50=60mm。

  由于縮口板較小的肋高,它的斷面性質(zhì)較差。為滿(mǎn)足無(wú)支撐跨距的要求,須采用較厚的鋼板,從而導致用鋼量往往較大。

  3.2.3 縮口板結構設計中 3 條重要建議

  (1) 當對樓板平面內剛度要求不高時(shí),如多層鋼結構建筑可采用縮口板。

  (2) 樓板總厚須≥110mm。

  (3) 應按組合樓板設計,但板底須配置耐火鋼筋,計算耐火鋼筋時(shí),靜載分項系數取 1.0,活載分項系數取 0.5。

  3.3 閉口型壓型鋼板

  閉口板(以下簡(jiǎn)稱(chēng)閉口板)大致有兩種板型,分別肋高 66mm 的 yxb66-720 型及肋高 46mm 的 yxb46-600 型。

  3.3.1 閉口板 6 大優(yōu)點(diǎn)詳細分析

  閉口板總結了開(kāi)口板與縮口板的利弊,是目前新型的一種板型,它的制作難度較大,但綜合特性?xún)?yōu)。它的主要優(yōu)點(diǎn)是:

  (1)強勁的混凝土握裹抗剪

  閉口板獨特的楔形斷面設計,它的肋周?chē)耆换炷廖展?,大大增加了鋼板與混凝土的接觸面,更為重要的是,在組合樓板受彎的狀態(tài)下,混凝土與閉口肋之間產(chǎn)生一定的壓力,彎矩越大,壓力越大,在混凝土與鋼板之間摩擦系數恒定的情形下,這種壓力將提供更大的握裹力。閉口板其腹板上均勻連續的嵌扣同樣提供優(yōu)異的握裹。根據全載重實(shí)驗結果,閉口型組合樓板加載至極限承載力,壓型鋼板與混凝土之間未曾產(chǎn)生滑脫現象,也即握裹剪力始終未見(jiàn)失效。

  (2)優(yōu)越的組合樓板斷面

  采用閉口型組合樓板,它的優(yōu)越之處主要表現在三個(gè)方面:一是與混凝土之間強勁的握裹剪力,在破壞全載重實(shí)驗中表明,構件的破壞不會(huì )產(chǎn)生在壓型鋼板與混凝土之間的縱向抗剪上,而這種破壞是脆性的,必須完全避免。二是閉口板的形心接近板底,在相同樓板厚度情形下,組合樓板的內力臂,可抵抗更大的跨中正彎矩。三是閉口板板底的小開(kāi)口很小(YJ66-720 型開(kāi)口高度 15mm,YJ46-600 型開(kāi)口高度 5mm),樓板有效高度為組合樓板總厚度減去開(kāi)口高度,使組合樓板的有效高度,可提供更大的樓板平面內剛度。

  (3)較好的耐火性能

  由于閉口板的肋四周被混凝土全面包裹,類(lèi)似于鋼筋混凝土樓板中的板底鋼筋,在火災情形下,即使平板部分退出工作,而板肋由于溫度不高仍有足夠的強度,當耐火設計,滿(mǎn)足時(shí),可替代全部板底鋼筋,無(wú)須再板底另加耐火鋼筋。它的隔熱性能同樣優(yōu)于縮口板。當樓板總厚≥110mm 時(shí),可滿(mǎn)足 1.5h 耐火極限。

  (4)方便的板底懸吊系統

  YJ66-720 型閉口板利用板底溝槽,配合專(zhuān)用的兩片式懸吊零件,可在板底任何地方設置可拆卸吊點(diǎn),供吊平頂、水電管、空調管等安裝使用。避免事先預埋或事后鉆孔以及施焊等作業(yè),大大方便了設備管道的安裝。

  (5)快速的現場(chǎng)鋪板施工

  閉口板端部無(wú)需封口板,無(wú)需堵頭,在樓板混凝土澆搗過(guò)程中不會(huì )產(chǎn)生漏漿現象。閉口板在鋪板過(guò)程中不易變形(開(kāi)口板在運輸及安裝過(guò)程中,板高度會(huì )降低,板寬會(huì )變大,在鋪板施工中須調整變形,否則會(huì )由于板高度降低影響斷面性質(zhì),造成施工事故。)側接以自攻螺絲固定,所以施工閉口板較其它板型均可縮短工期。

  (6)美觀(guān)的板底效果

  閉口板平整的板底,搭配 240mm 間距的溝縫,好似經(jīng)過(guò)二次裝修后的吊頂效果,在一些非必須吊頂的區域,提供了十分美觀(guān)的頂面效果。

  3.3.2 閉口板結構設計中 8 條重要建議

  (1) 閉口板應用作組合樓板設計,全部地或部分地替代板底鋼筋。

  (2) 采用 YJ66-720 型閉口板,樓板總厚≥116mm(一般取 120mm)。采用 YJ46-600型閉口板,樓板總厚≥110mm。二者均滿(mǎn)足 1.5h 耐火極限,且樓板有效厚度≥100mm。適用于高層建筑。

  (3) 一般多采用 YJ66-720 型閉口板,由于其肋高為 66mm,較 YJ46-600 型可提供更大的無(wú)支撐跨距?;蛟谕瑯拥臒o(wú)支撐跨距情形下,用鋼量較省。

  (4) 在無(wú)需 1.5h 耐火極限(非一級耐火建筑)的條件下,YJ46-600 型組合樓板總厚小可取 96mm(肋高上加 50mm)。在按雙向板設計時(shí),采用YJ46-600 閉口板可使樓板的長(cháng)方向較大。

  (5) 必須進(jìn)行耐火設計計算,以確定全部或部分取代板底鋼筋。

  (6) 在以下建筑使用功能情形下,一般可不配板底鋼筋。住宅、辦公(活載≤2.5KN/m 2 )。商場(chǎng)(活載≤3.5KN/m 2 )以及其它活載≤3.5KN/m 2 ,且干燥的室內環(huán)境下。

  (7) 在以下建筑使用功能情形下,建議配耐久性鋼筋或加強鋼筋:衛生間、浴室、廚房、游泳池、設備用房、高層建筑中加強層以及所有潮濕環(huán)境或室外環(huán)境下。計算耐久性鋼筋時(shí),靜載分項系數取 1.05,活載分項系數取 1.2。

  (8) 鋼板雙面鍍鋅量必須≥275g/m 2 ,鋼板屈服強度宜≥345N/mm 2 。

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【本文標簽】:彩鋼,壓,型板,的,設計,指南,第,1部,分,
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