中文名 | 压型钢板 | 外文名 | profiled steel sheet |
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板 厚 | 为0.4~1.6毫米 | 波 高 | 一般为10~200毫米不等 |
1)彩色镀锌钢板及镀铝锌钢板基板的规格
厚度:0.25~2.3mm;
宽度:600~1270mm;
长度:通常是卷材,长度视钢厂最低起订量而定。
2)彩色镀锌钢板及镀铝锌钢板建筑常用的规格
厚度:0.42、0.48、0.50、0.55、0.60mm。
3)镀层厚度
镀锌钢板的镀层厚度有Z100、Z150、Z275、Z450 等牌号,屋面通常采用的是Z275 和Z450。
镀铝锌钢板的镀层厚度有AZ100、AZ150、AZ200等牌号,屋面通常采用的是AZ150。
GB/T12754-2006《彩色涂层钢板及钢带》
GB/T12755-2008《建筑用压型钢板》
GB/50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》
压型钢板 yaxing gangban 英文名称:profiled steel sheet
屋面和墙面常用板厚为0.4~1.6毫米;用于承重楼板或筒仓时厚度达 2~3毫米或以上。波高一般为10~200毫米不等。当不加筋时,其高厚比宜控制在200以内。当采用通长屋面板,其坡度可采用2~5%,则挠度不超过l/300(l为计算跨长)。 在建筑中应用的部分波形见图[压型钢板常用波形图]。
压型钢板因原板很薄,防腐涂料的质量直接影响使用寿命,为了适应加工和防锈要求,涂层钢板需按有关规定进行各项检验。一般情况下薄钢板也可根据使用要求,经压型后再涂防锈油漆,或采用不锈钢薄板原板。
压型钢板用作工业厂房屋面板、墙板时,在一般无保温要求的情况下,每平方米用钢量约5~11公斤。有保温要求时,可用矿棉板、玻璃棉、泡沫塑料等作绝热材料。压型钢板与混凝土结合做成组合楼板,可省去木模板并可作为承重结构。同时为加强压型钢板与混凝土的结合力,宜在钢板上预焊栓钉或压制双向加劲肋。
压型钢板产品分类
按基板镀层分有以下6类:
1) 镀锌钢板
镀锌钢板按ASTM三点测试双面镀层重量为75~700g/㎡,建筑应用中最常用的镀锌钢板为Z275和Z450,其双面镀锌量分别为275g/㎡(钢板单面镀层最小厚度为19μm)和450g/㎡。
2) 镀铝钢板
建筑用镀铝钢板常见的有以下两种:
(1)用于耐热要求较高的环境:这类镀铝钢板的金属镀层中含有5~11%的硅,合金镀层较薄,镀铝层的重量仅为120g/㎡,单面镀层最小厚度为20μm。
(2)用于腐蚀性较强的环境:其金属镀层几乎全部是铝,金属镀层较厚,镀层的重量约为200g/㎡,单面镀层的最小厚度为31μm。
3) 镀铝锌钢板
镀铝锌钢板,又称亚铅度金钢板。
(1)是一种双面热浸镀铝锌钢板产品,其钢板基材符合ASTM A792 GRADE 80级或AS1397 G550级,其抗拉强度为5600kg/cm。金属镀层由55%的铝、43.5%(或43.6%)的锌及1.5%(或1.4%)的硅组成。它具备了铝的长期耐腐蚀性和耐热性;锌对切割边及刮痕间隙等的保护作用;而少量的硅则可有效防止铝锌合金化学反应生成碎片,并使合金镀层更均匀 。
(2)双面镀层三点测试重量为150、165、189g/cm。建筑常用镀铝锌钢板是AZ150,即每㎡镀层重量为150 g,钢板单面镀层的最小厚度为20μm。
4) 镀锌铝钢板
是一种含5%锌以及铝和混合稀土合金的双面热浸镀层钢板,三点测试双面镀层重量为100~450g/㎡。
5) 镀锌合金化钢板
是一种将热镀锌钢板进行热处理,使其表面之纯锌镀层全部转化为Zn-Fe合金层的双面镀锌钢板产品,按现有工艺条件,其转化镀层重量按锌计算,最大为180g/㎡。
6) 电镀锌钢板
是一种纯电镀锌镀层钢板产品,双面镀层最大重量为180g/㎡,一般不用于室外。
在建筑屋面(和幕墙)中最为常用的是彩色镀锌钢板和彩色镀铝锌钢板。
镀锌钢板和镀铝锌钢板的防腐蚀能力
环境 |
普通镀锌钢板(g/m2/年) |
镀铝锌钢板(g/m2/年) |
严重的海洋腐蚀环境 |
140 |
16 |
工业/海洋腐蚀环境 |
20 |
4.2 |
乡间 |
4 |
1.3 |
注:表中的数据是普通镀锌钢板Z275(双面镀锌量275g/m)与镀铝锌钢板AZ150(双面金属镀层重量150g/m)之间的比较。
1)镀铝锌钢板的抗腐蚀能力是镀锌钢板的3~5倍,且腐蚀越严重,差别越大,故在建筑屋面中,应优先选用镀铝锌钢板AZ150。若选用镀锌钢板则不得低于Z275,其使用寿命要比AZ150低很多,故澳大利亚等国则明确规定:如用镀锌钢板做屋面(墙面),则必须采用Z450。
2)AZ150比Z275的价格约贵10~20%,但其抗腐蚀性能则是3~5倍以上,可见镀铝锌钢板有卓越的性能价格比。
压型钢板 编辑 薄钢板经冷压或冷轧成型的钢材。钢板采用 有机涂层薄钢板 (或称彩色钢板) 、镀锌薄 钢板、防腐薄钢板(含 石棉沥青层)或其他薄钢板等。压型钢板具有单位重量轻、强度高、 抗震性能好、施工快速、外形美观等优点,是良好的建筑材料和构件,主要用于围护结构、 楼板,也可用于其他构筑物。根据不同使用功能要求,压型钢板可压成波形、双曲波形、肋 形、 V 形、加劲型等。 目录 1基本信息 2产品分类 1) 镀锌钢板 2) 镀铝钢板 3) 镀铝锌钢板 4) 镀锌铝钢板 5) 镀锌合金化钢板 6) 电镀锌钢板 3规格 4执行标准 5性能要求 6设计要点 1基本信息 压型钢板 yaxing gangban 英文名称: profiled steel sheet 屋面和墙面常用板厚为 0.4~1.6毫米;用于承重楼板或筒仓时厚度达 2~3毫米或以上。 波高一般为 10~200毫米不等。 当不加筋时
上海乐上建材有限公司 耿勇
第1部分 名词解释
1.1 压型钢板到底是个什么鬼
在大陆规范中,支撑楼面混凝土的压制成型的钢板被称为压型钢板。在境外的称呼中,压型钢板的意义更为广泛,包括屋面、墙面的压制成型的彩钢板均称为压型钢板,而支撑楼面混凝土的压型钢板被称为钢承板或楼承板。即大陆所指的压型钢板等同于钢承板或楼承板。
1.2 组合楼板和非组合楼板的区别
压型钢板与现浇混凝土(达到强度后)组合在一起,压型钢板在施工阶段充当浇注混凝土的永久模板,在正常使用阶段全部的或部分的起板底受拉钢筋的作用,采用这种设计的楼板称为组合楼板。 仅在施工阶段充当浇筑混凝土的永久模板,在正常使用阶段完全退出工作,采用这种设计的楼板,称为非组合楼板。
1.3 通俗易懂的无支撑跨距定义
在施工阶段混凝土为流体,仅作为荷载考虑,压型钢板须单独工作以提供楼板混凝土荷载、施工荷载的支撑作用。在一定楼板厚度下,某种压型钢板的计算跨距即为无支撑跨距。某种压型钢板可承受的最大跨距即为最大无支撑跨距。若在施工阶段不设临时支撑,压型钢板的无支撑跨距即为次梁间距。显然压型钢板的最大无支撑跨距须大于次梁间距。
第2部分 材质介绍
2.1 聊聊钢板厚度的常用规格
压型钢板采用冷轧钢板(钢卷)制成,钢板厚度的常用规格为:0.75mm、0.90mm、1.0mm、1.20mm、1.50mm,钢板厚度大于 1.2mm 时,其成型较困难,更主要是栓钉无法焊透压型钢板与钢梁可靠连接,所以压型钢板最大厚度不应大于 1.5mm,用作组合楼板时,《规范》规定钢板厚度≥0.75mm。
2.2 谈谈钢板表面镀层的设计要求
制作压型钢板的冷轧钢板(钢卷)须连续热浸镀锌(或镀铝锌),镀(铝)锌量视设计要求而定。当按非组合楼板设计时,其要求可放低,一般双面镀锌量为 175g/m2(180g/m 2 )足够,当按组合楼面设计时,《钢—混凝土组合楼盖结构设计与施工规程》(YB9238-92)规定,双面镀锌量为275g/m 2 。也可采用更高的镀层要求,如镀锌量为300g/m 2 、350g/m 2 或镀铝锌量(5%铝)为 275g/m 2 、300g/m 2 等,较高的镀层量使用组合楼板有更长的耐久性,同等量的镀铝锌的防锈蚀能力大约两倍于一般热浸镀锌。
2.3 讲讲钢板屈服强度三种类型
钢板屈服强度 fy 视设计要求而定,一般为:235N/mm 2 、345 N/mm 2 (345 N/mm 2 )、410N/mm 2 等。更高屈服强度的钢板不宜用作组合楼板,因为钢板的塑性教差。
在结构设计文件中,应注明所采用压型钢板的钢材厚度,镀锌(铝锌)量及屈服强度。
第3部分 目前大陆市场主要的压型钢板
3.1 开口型压型钢板
开口板(以下简称开口板)主要有两种断面,肋高 75mm(或 76mm)及肋高 50mm(或51mm),而整板宽度及肋距各家厂商均略有不同,它们的断面性质也所有差异。开口板表面分为有压花处理和无压花处理,有压花处理的开口板与混凝土的粘结较好。
3.1.1 开口板优点详细分析
开口板的最主要优点是,较小的用钢量可提供较大的断面性质。由于肋高对惯性矩来说是三次方关系,对抵抗矩来说是平方关系,所以肋高愈大,用钢量愈省。但肋高愈大,楼板总厚也愈厚,所以合适的肋高才是可取的。开口板的两种断面高度是英制过来的,也即 2 英寸(2w)和 3 英寸(3w)开口板(1 英寸=25.4mm),在同样断面性质情形下,显然 3w 用钢量较 2w 少。
3.1.2 开口板缺点全面解读
由于开口板端部有较大的洞口,为阻止混凝土端部漏浆,必须在端部设置封口板,增加了施工工序,特别是当开口板斜切时,无定型封口板。须现场实测定制封口板,增加了施工难度,采用开口板使楼板较厚,增加了混凝土用量,在建筑物周边及洞口四周的挡板也较费用钢量。
开口板可以用作组合楼板或非组合楼板,用做组合楼板时须有压花处理,也应有各种情形下的载重实验,镀层及屈服强度的要求也是必须的。组合楼板的计算方法及构造要求在多本《规程》中均有阐述。
开口板用做组合楼板的最大问题在于它的耐火设计。大陆的《规程》中没有耐火设计的规定,《高钢规程》中要求开口板肋顶之上的混凝土覆盖厚度≥80mm,这是基于《防火规范》中的要求,解决了 1.5 小时耐火极限背火面的温度问题,也即隔热要求,以防引燃相邻层楼面。《组合楼盖规定》提出了配置耐火钢筋,由于开口板完全暴露在迎火面,试验证明在 1.5 小时耐火极限时,开口板温度均大于 800℃,钢材强度趋于零,已退出工作。
3.1.3 开口板结构设计中 5 条重要建议
(1) 尽量将开口板用作非组合楼板设计;
(2) 开口板肋顶以上混凝土覆盖厚度≥80mm,当对楼板平面内刚度要求较高时,应加厚楼板,如在高层建筑中,覆盖厚度≥100mm。
(3) 开口板肋顶以上混凝土覆盖厚度至少≥50mm,当不满足≥80mm 时,板底须做防火喷涂,防火喷涂厚度≥15mm
(4) 开口板用作组合楼板设计时,板底应配置耐火钢筋,计算耐火钢筋时,静载分项系数取 1.0,活载分项系数取 0.5。
(5) 开口板用作组合楼板设计,当板底做防火喷涂时,可不配置耐火钢筋。
3.2 缩口型压型钢板
缩口板(以下简称缩口板)的肋高为 50mm(51mm),而整板宽度及肋距各家厂商均有不同,它们的断面性质也有所差异。
3.2.1 缩口板 5 大优点详细分析
(1) 耐火隔热性能提高。《高钢规程》规定,1.5 小时耐火极限采用缩口板,楼板总厚≥110 即可。
(2) 形状楔形断面使压型钢板与混凝土间的握裹剪力增加,当按组合楼板设计时,这种握裹剪力是非常重要的。
(3) 一般无需封口板,用特制的堵头封堵即可阻止混凝土端部漏浆。
(4) 有些厂家提供配套的板底悬吊零件,可用于板底管道及吊顶安装。
(5) 施工完成后的板底较美观,如同企口天花板。
3.2.2 缩口板 3 个重要缺点分析
由于钢筋完全暴露在迎火面,如同开口板一样,在火灾时钢板退出工作,当按组合楼板设计时,板底应配置抗钢筋(虽然它的隔热要求是满足的)。
楼板有效厚度如同开口板一样,为压型钢板肋顶以上厚度,当楼板总厚为10mm时,楼板有效厚度仅为 110-50=60mm。
由于缩口板较小的肋高,它的断面性质较差。为满足无支撑跨距的要求,须采用较厚的钢板,从而导致用钢量往往较大。
3.2.3 缩口板结构设计中 3 条重要建议
(1) 当对楼板平面内刚度要求不高时,如多层钢结构建筑可采用缩口板。
(2) 楼板总厚须≥110mm。
(3) 应按组合楼板设计,但板底须配置耐火钢筋,计算耐火钢筋时,静载分项系数取 1.0,活载分项系数取 0.5。
3.3 闭口型压型钢板
闭口板(以下简称闭口板)大致有两种板型,分别肋高 66mm 的 yxb66-720 型及肋高 46mm 的 yxb46-600 型。
3.3.1 闭口板 6 大优点详细分析
闭口板总结了开口板与缩口板的利弊,是目前最新型的一种板型,它的制作难度较大,但综合特性最优。它的主要优点是:
(1)强劲的混凝土握裹抗剪
闭口板独特的楔形断面设计,它的肋周围完全被混凝土握裹,大大增加了钢板与混凝土的接触面,更为重要的是,在组合楼板受弯的状态下,混凝土与闭口肋之间产生一定的压力,弯矩越大,压力越大,在混凝土与钢板之间摩擦系数恒定的情形下,这种压力将提供更大的握裹力。闭口板其腹板上均匀连续的嵌扣同样提供优异的握裹。根据全载重实验结果,闭口型组合楼板加载至极限承载力,压型钢板与混凝土之间未曾产生滑脱现象,也即握裹剪力始终未见失效。
(2)优越的组合楼板断面
采用闭口型组合楼板,它的优越之处主要表现在三个方面:一是与混凝土之间强劲的握裹剪力,在破坏全载重实验中表明,构件的破坏不会产生在压型钢板与混凝土之间的纵向抗剪上,而这种破坏是脆性的,必须完全避免。二是闭口板的形心接近板底,在相同楼板厚度情形下,组合楼板的内力臂最大,可抵抗更大的跨中正弯矩。三是闭口板板底的小开口很小(YJ66-720 型开口高度 15mm,YJ46-600 型开口高度 5mm),楼板有效高度为组合楼板总厚度减去开口高度,使组合楼板的有效高度最大,可提供更大的楼板平面内刚度。
(3)绝佳的耐火性能
由于闭口板的肋四周被混凝土全面包裹,类似于钢筋混凝土楼板中的板底钢筋,在火灾情形下,即使平板部分退出工作,而板肋由于温度不高仍有足够的强度,当耐火设计,满足时,可替代全部板底钢筋,无须再板底另加耐火钢筋。它的隔热性能同样优于缩口板。当楼板总厚≥110mm 时,可满足 1.5h 耐火极限。
(4)方便的板底悬吊系统
YJ66-720 型闭口板利用板底沟槽,配合专用的两片式悬吊零件,可在板底任何地方设置可拆卸吊点,供吊平顶、水电管、空调管等安装使用。避免事先预埋或事后钻孔以及施焊等作业,大大方便了设备管道的安装。
(5)快速的现场铺板施工
闭口板端部无需封口板,无需堵头,在楼板混凝土浇捣过程中不会产生漏浆现象。闭口板在铺板过程中不易变形(开口板在运输及安装过程中,板高度会降低,板宽会变大,在铺板施工中须调整变形,否则会由于板高度降低影响断面性质,造成施工事故。)侧接以自攻螺丝固定,所以施工闭口板较其它板型均可缩短工期。
(6)美观的板底效果
闭口板平整的板底,搭配 240mm 间距的沟缝,好似经过二次装修后的吊顶效果,在一些非必须吊顶的区域,提供了十分美观的顶面效果。
3.3.2 闭口板结构设计中 8 条重要建议
(1) 闭口板应用作组合楼板设计,全部地或部分地替代板底钢筋。
(2) 采用 YJ66-720 型闭口板,楼板总厚≥116mm(一般取 120mm)。采用 YJ46-600型闭口板,楼板总厚≥110mm。二者均满足 1.5h 耐火极限,且楼板有效厚度≥100mm。适用于高层建筑。
(3) 一般多采用 YJ66-720 型闭口板,由于其肋高为 66mm,较 YJ46-600 型可提供更大的无支撑跨距。或在同样的最大无支撑跨距情形下,用钢量较省。
(4) 在无需 1.5h 耐火极限(非一级耐火建筑)的条件下,YJ46-600 型组合楼板总厚最小可取 96mm(肋高上加 50mm)。在按双向板设计时,采用YJ46-600 闭口板可使楼板的长方向较大。
(5) 必须进行耐火设计计算,以确定全部或部分取代板底钢筋。
(6) 在以下建筑使用功能情形下,一般可不配板底钢筋。住宅、办公(活载≤2.5KN/m 2 )。商场(活载≤3.5KN/m 2 )以及其它活载≤3.5KN/m 2 ,且干燥的室内环境下。
(7) 在以下建筑使用功能情形下,建议配耐久性钢筋或加强钢筋:卫生间、浴室、厨房、游泳池、设备用房、高层建筑中加强层以及所有潮湿环境或室外环境下。计算耐久性钢筋时,静载分项系数取 1.05,活载分项系数取 1.2。
(8) 钢板双面镀锌量必须≥275g/m 2 ,钢板屈服强度宜≥345N/mm 2 。
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在大陆规范中,支承楼面混凝土的压制成型的钢板被称为压型钢板。在境外的称呼中,压型钢板的意义更为广泛,包括屋面、墙面的压制成型的彩钢板均称作压型钢板,而支承楼面混凝土的压型钢板被称为钢承板或楼承板。即大陆所指的压型钢板等同于钢承板或楼承板。
压型钢板-混凝土组合板(图1-1)是近年来在国内迅速发展的组合结构形式。它是由压型钢板与混凝土共同作用的组合构件。压型钢板横截面呈折线波形,并局部有凹凸状,以增强与混凝土的结合。
压型钢板与现浇混凝土(达到强度后)组合在一起,压型钢板在施工阶段充当浇注混凝土的永久模板,在正常使用阶段全部地或部份地起板底受拉钢筋的作用,采用这种设计的楼板称为组合楼板。
采用这种组合板的楼板,与传统的现浇混凝土楼板相比,现场被妥善安装后可以成为安全的工作平台,同时减少施工中支模、拆模等工序,节约了时间、材料及人工,缩短了施工工期,降低了工程造价。
图1-1
压型钢板在组合楼板中的作用显而易见,因此压型钢板的铺板图设计就显得非常重要。
在进行一个项目的铺板图设计之前,先要了解该项目的基本情况,比如它的总建筑面积、所采用的结构体系、楼层数、楼板厚度、标高等,从而心中对该项目有了比较清晰的认识。
再者,重点看下组合楼板的节点图,在节点图里我们可以知道所要选取的压型钢板的型号及钢板厚度。
然后,我们需要看下深化图中是否注明铺板方向,若没有注明,则需自己对整个铺板做好分块,排好方向,使得压型钢板受力合理。做完这些基本工作,下一步就可以进行铺板图绘制了。
在绘制铺板图之前,还有一个细节需注意,就是看下深化的钢梁图与结构图是否对应,若有差别,应先弄清楚以哪个为准。确定好钢梁的位置后,根据图中钢梁的尺寸用虚线绘制好钢梁(若图中钢梁已按实际尺寸绘制,则此步骤可以省略)。
一切准备就绪,但铺板图绘制仍不可大意,首先要根据板肋方向进行合理的布局,尽量采用两跨或者三跨布置。铺板图绘制时,要注意压型钢板搭接在钢梁上的长度不小于50mm(见图1-2),同时注意压型钢板的长度不宜过长。
图1-2
铺板图绘制时,要灵活处理,比如板长在0.5m以下的可以不计入材料表,可利用现场裁剪多出的压型钢板替补。基本的铺板图画好后,要根据铺板的实际跨数和跨距进行施工阶段的无支撑跨距验算、使用阶段的验算以及抗火计算,若计算不通过,则需要采取加临时支撑等措施,以确保压型钢板受力合理安全。
待铺板图绘制好后,要仔细测量尺寸,编制材料表,计算压型钢板各钢板厚面积及总面积。压型钢板铺板图和材料表都完成后,还要进行边模的设计。
一般情况下,边梁和洞口都要采用边模以及注意高低处的处理,可参照附图1-3。因此,边模设计时要留意这些地方,同时注意边模焊接在钢梁或者压型钢板上的长度不小于50mm。边模设计长度计算好后还要进行节点的处理,根据边模设计的实际情况绘制节点图。好了,整个铺板图设计就基本完成了(图1-4)。
图1-3
有时候,当我们一点点画好相对复杂的图时,内心会有小小的成就感,因为不仅巩固了基础作图要点,还强化了作图效率,而且学到了不少新的知识。
图1-4
以上我简要的写出了铺板图设计的流程,但实际铺板图设计中有很多的细节是需要注意的,再加上自己所学有限,因此有错误的地方还请大家指正。
复杂的结构,它的铺板图设计也会比较繁琐,如同一层的标高有变化,钢梁是斜钢梁等,这些都需要我们认真看图,仔细绘图。
铺板图设计的工作让我对钢结构有了进一步的了解,这份工作看似简单,但仍需要有一定的专业基础,所以我唯有不断学习,努力让自己成为一个更专业更全面的人,才能更好的进行结构设计。
作者:季融春
季融春,南京林业大学土木专业本科毕业。上海乐上深化图设计师。
从事技术方面工作,目前主持和参与乐上楼承板厂家主要项目长沙国金中心、上海国际服务中心、久隆电力办公楼、宁波城市展览馆项目深化图设计工作。
在楼承板深化设计有着比较出色的表现,目前转岗至楼承板销售岗位。
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一、彩色涂层钢板的分类
彩涂钢板涂料:底漆:环氧底漆、聚酯底漆、丙烯酸底漆、聚氨酯底漆
面漆:聚酯(PE)、硅改性聚酯(SMP)、聚偏氟乙烯(PVDF)
二、压型钢板分类
三、常用规格
常见屋面和墙面单层压型钢板板型
常见楼板用压型钢板板型
常用保温夹芯板板型
精品