第37卷第4期 山西建筑 Vol . 37No . 4 2011年2月Feb .
2011SHANX I ARCH I TECT URE 文章编号:100926825(2011) 0420033202
・33・
钢结构围护系统压型钢板介绍及选择
张忠娜
摘 要:介绍了压型钢板的分类及目前国内常用的板型, 从不同角度阐述了如何选择压型钢板, 为钢结构围护系统压型钢板选择提供参考, 从而使工程项目更加经济、合理、美观。关键词:钢结构围护, 压型钢板, 板型选择中图分类号:T U391文献标识码:A
1 压型钢板简介及分类1. 1 压型钢板简介
近年来, 随着钢结构工程的日益增多, 压型钢板也被广泛应
用于轻钢结构厂房的围护系统。压型钢板一般采用彩色涂层钢板和镀锌钢板制作, 其基本厚度一般为0. 4mm ～2mm, 可用于无侵蚀、弱侵蚀和中等侵蚀性的屋面和墙面。
和方便施工等要求外, 还应提高单位面积材料的有效覆盖率, 从
而取得更好的经济效果。
根据钢材的屈服强度不同, 目前市场上比较常见的压型钢板可分为G300, G345和G550三种。
根据压型钢板的肋高不同, 可分为低波板(波高不大于70mm ) 和高波板(波高大于70mm ) 。
1. 2 压型钢板分类
压型钢板从保温性能来分可分为保温板和非保温板, 保温板为双层压型钢板中间夹保温层(岩棉或聚氨酯板) 复合而成, 温板为单层压型钢板。
大类:
1) ;
2) ;
3) 宽翼缘梯形截面带纵横向肋压型板。
我国目前主要采用第一种板型。压型钢板的板型与其截面力学性能密切相关, 在设计新板型时, 除满足结构功能、建筑功能旦遭到损毁, 其自身带来的损失和灾害甚至要比地震造成的损害更加严重。由于地震作用的不确定因素太多, 仅凭计算软件的分析是不能保证结构安全的, 抗震概念设计就成为抗震设计的一个重要组成部分, 它应该贯穿于结构计算分析和细部构造的全过程。就如砌体结构, 无论纵墙承重、横墙承重还是纵横墙共同承重, 在结构分析软件中都能顺利通过计算, 但是这三种布置方式的地震作用传递途径不同, 当然, 在地震力作用下, 抗震效果也截然不同。因此, 在抗震分析时, 概念设计主要体现在这几个方面:首先应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径, 对可能出现的薄弱部位, 应采取相应的构造措施提高抗震能力, 应避免因部分结构或构件的局部破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。其次结构应具备必要的抗震承载力, 良好的变形能力和消耗地震能量的能力, 宜具有合理的刚度和承载力分布, 避免因局部削弱或突变形成薄弱部位, 产生过大的应力集中或塑性变形集中。最后结构在两个主轴方向的动力特性宜
2 ) 板型2) 760mm, 肋
, 系统表面无螺钉; ; 采用180°直立缝, 并通过机械现场卷边完成360°匹兹堡双锁密封, 具有非常好的密封性; 内设倒角支架具有良好的延伸滑移性, 屋面板可随膨胀或收缩而移动, 充分解决了金属屋面受温差影响而造成的应力破坏。
2) 板型YX 2252860(见图2) 。特性:板有效宽度860mm, 肋高为25mm 。多用于屋面、墙面外板。刚度较好, 正压型保证了建筑物的平整度及气密性, 建筑物的整体、立体效果佳。接近, 采用有效的措施防止过早的剪切和受压等脆性破坏。
综上所述, 结构的概念设计在工业建筑设计中, 是核心和灵魂, 它影响着结构设计的全部过程, 从方案到构造, 从计算分析到抗震措施都贯穿着概念设计。结构计算软件是目前结构设计必不可少的工具, 只有恰如其分的运用结构概念设计从整体上把握结构的各项性能, 配合结构计算软件进行准确的计算分析, 最后再对计算分析结果进行科学的判断、合理的采用。只有这样, 才能面对复杂多变的工业建筑, 从容的进行结构设计, 才能确保结构的安全性、经济性; 而作为设计人员, 也只有不断地提高自身的概念设计能力, 才会逐步成为一名优秀的结构工程师。参考文献:
[1] G B 5001022002, 混凝土结构设计规范[S].[2] G B 5001122001, 建筑抗震设计规范(2008年版) [S].
[3] 林凤钦. 浅探房屋建筑的结构概念设计[J ].山西建筑,
2010, 36(14) :59260.
On structura l concept desi gn of i n dustr i a l structure
SU I X i a ng 2yu
Abstract:Combining with the characteristics of the industrial buildings, the paper analyzes the concep t design ’s r ole in the structural design, and points out the excellent design can be made by exerting the concep t design, s o as t o save the costs by ensuring the structural safety and a 2chieve better econom ic and s ocial benefits .
Key words:industrial building, concep t design, structural calculati on
收稿日期:2010210226
作者简介:张忠娜(19772) , 女, 工程师, 巴特勒(天津) 有限公司, 天津 300457
・34・
第37卷第4期 山
2011年2月
西建筑
2) 根据保温棉厚度选择板型。
不同的建筑因为所在的地点不同、用途不同, 保温要求也不同。确定了保温棉的厚度后就要根据保温棉的厚度选择板型。
当墙面保温棉的厚度为100mm 及以上时, 要选择肋高相对高的墙面板, 例如YX 2252860和YX 2152840相比就要选择前者, 而且最好反轧。当墙面保温棉厚度大于50mm 时, 不宜选择肋高
3) 板型YX 2152840(见图3) 。特性:板有效宽度840mm, 肋矮的小波纹板, 否则墙面容易出现不平整的情况, 影响建筑美观。高为15mm 。多用于屋面和墙面内衬板。线条流畅, 视觉效果好
。当屋面保温棉厚度大于100mm 时, 可以选择YX 2752760, 当
保温棉厚度超过150mm 时, 尽量选择双层屋面。如果选择YX 2752760作为屋面板(前面介绍了这是一种无明钉用滑动支座连接的板型) , 即使无保温要求, 也要加上50mm 厚的保温棉, 因为无保温棉会造成屋面板与檩条撞击产生声响, 加上保温棉后, 保温棉会产生抗力支撑屋面板, YX 2752760连接件不会产生疲劳破坏。
3) 根据建筑宽度、屋面坡度选择屋面板。
当建筑半坡宽度很大时, 屋面板由于热胀冷缩会产生很大的应力, 当半坡宽度超过50m 时, 不宜选择YX 2252860作为屋面
4) 板型YX 2162760(曲面波纹板) (见图4) 。特性:板有效宽板, , 伸缩能力弱。当度760mm, 肋高为16mm 。可用于屋面板和墙面板。可自然成75m 时, 752760板, 用滑移支座弧; 流畅的波纹状外形, 满足传统和现代的建筑设计风格; 板型长2%时, 建而宽, 轻质、高强,
并且经济实用, 安装快捷简单。, ) 。
, 应该根据建筑的高度选择板型, 尽量满足板宽的模数。例如:坎墙高1. 2m, 檐高为8. 4m, 如果选择YX 25021000型夹芯板, 最上边一块板就要切掉0. 8m (8. 4-1. 2=7. 2m, 需要7块板+0. 2m ) , 不但浪费而且做出来立面效果不好看。如果选择有效宽度为800mm 的板, 高度范围内9块板正好铺到墙顶, 就可以满足模数要求, 不但美观而且节省了板材。
5) 弧形板的选择。
很多建筑有造型要求, 需要用到弧形板, 比较多见的如体育场馆屋面、拱型厂房屋面等。每种板型都有最小圆弧半径, 因此要根据屋面的圆弧半径选择合适的板型。
例如:2010年世博会上的澳大利亚馆外立面及屋顶轮廓呈曲线状, 墙板单元模数尺寸选择小宽度大高度, 设计中采用两种不同的板块折边形式来满足立面半径的变化要求。澳大利亚馆外墙板颜色会不断变深变红, 墙板选用的是耐候钢, 耐候钢是一种高强度, 低合金钢, 在一定的环境和应用下, 其耐腐蚀性可以是普通结构钢材的4倍～6倍, 这是因为钢材表面可以生成防护性的氧化锈层, 且无需上漆或做防护镀层处理。
5) 板型YX 250() (见图5) 。特性:板有效宽
度1000mm, 板厚为50mm 。一般用于墙面板。暗扣式连接方式, 不仅改善建筑的外观效果, 同时增强了墙面系统的安全性; 可横向铺设, 也可竖向铺设; 外金属板有压花面、波纹面、凹凸槽面, 可满足不同的立面要求; 硬质保温隔热厚板, 提高了墙面系统的绝缘隔热性能, 同时保证了金属面的平整度;
可以使用不同的保温材料, 岩棉和发泡聚氨酯, 保温厚度可根据建筑的保温要求修改。
3 压型钢板板型的选择
目前市场上压型钢板的板型很多, 各钢结构厂家一般都有自己研发专用的板型, 选择压型钢板的板型可以从以下几个方面考虑:
1) 根据建筑立面要求选择板型。
在实际工程的建筑图中一般只给出金属屋面和墙面的范围以及墙面板的铺设方式(横铺还是竖铺) , 很少指定板型。因此要根据建筑的立面要求选择合适的板型。例如:墙面板要求竖放, 可以选择YX 2252860和YX 2152840; 有平板建筑立面效果的项目, 推荐使用YX 2162760和YX 25021000, 这样选择使建筑立面比较美观, 施工也比较便捷。
4 结语
压型钢板越来越广泛地被应用于钢结构围护系统, 要从多方面综合考虑选择合适的板型。合理选择板型关系到建筑的美观效果、经济效益和施工难易程度, 因此要加以重视。参考文献:[1] 赵熙元, 柴 昶, 武人岱. 建筑钢结构设计手册(上) [M].北
京:冶金工业出版社, 1995.
I n troducti on and selecti on of prof iled steel pl a te of steel structure cl add i n g system
ZHANG Zhong 2na
Abstract:This paper intr oduced the classificati on of the p r ofiled steel p late and commonly used types in the home market, where it p resented how t o select p r ofiled steel p late fr om different point of vie w, and p r ovided reference f or selecti on of p r ofiled steel p late f or cladding syste m of steel structure s o that the p r oject can be more econom ic, reas onable and beautiful . Key words:cladding of steel structure, p r ofiled steel p late, selecti on of model p late
第37卷第4期 山西建筑 Vol . 37No . 4 2011年2月Feb .
2011SHANX I ARCH I TECT URE 文章编号:100926825(2011) 0420033202
・33・
钢结构围护系统压型钢板介绍及选择
张忠娜
摘 要:介绍了压型钢板的分类及目前国内常用的板型, 从不同角度阐述了如何选择压型钢板, 为钢结构围护系统压型钢板选择提供参考, 从而使工程项目更加经济、合理、美观。关键词:钢结构围护, 压型钢板, 板型选择中图分类号:T U391文献标识码:A
1 压型钢板简介及分类1. 1 压型钢板简介
近年来, 随着钢结构工程的日益增多, 压型钢板也被广泛应
用于轻钢结构厂房的围护系统。压型钢板一般采用彩色涂层钢板和镀锌钢板制作, 其基本厚度一般为0. 4mm ～2mm, 可用于无侵蚀、弱侵蚀和中等侵蚀性的屋面和墙面。
和方便施工等要求外, 还应提高单位面积材料的有效覆盖率, 从
而取得更好的经济效果。
根据钢材的屈服强度不同, 目前市场上比较常见的压型钢板可分为G300, G345和G550三种。
根据压型钢板的肋高不同, 可分为低波板(波高不大于70mm ) 和高波板(波高大于70mm ) 。
1. 2 压型钢板分类
压型钢板从保温性能来分可分为保温板和非保温板, 保温板为双层压型钢板中间夹保温层(岩棉或聚氨酯板) 复合而成, 温板为单层压型钢板。
大类:
1) ;
2) ;
3) 宽翼缘梯形截面带纵横向肋压型板。
我国目前主要采用第一种板型。压型钢板的板型与其截面力学性能密切相关, 在设计新板型时, 除满足结构功能、建筑功能旦遭到损毁, 其自身带来的损失和灾害甚至要比地震造成的损害更加严重。由于地震作用的不确定因素太多, 仅凭计算软件的分析是不能保证结构安全的, 抗震概念设计就成为抗震设计的一个重要组成部分, 它应该贯穿于结构计算分析和细部构造的全过程。就如砌体结构, 无论纵墙承重、横墙承重还是纵横墙共同承重, 在结构分析软件中都能顺利通过计算, 但是这三种布置方式的地震作用传递途径不同, 当然, 在地震力作用下, 抗震效果也截然不同。因此, 在抗震分析时, 概念设计主要体现在这几个方面:首先应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径, 对可能出现的薄弱部位, 应采取相应的构造措施提高抗震能力, 应避免因部分结构或构件的局部破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。其次结构应具备必要的抗震承载力, 良好的变形能力和消耗地震能量的能力, 宜具有合理的刚度和承载力分布, 避免因局部削弱或突变形成薄弱部位, 产生过大的应力集中或塑性变形集中。最后结构在两个主轴方向的动力特性宜
2 ) 板型2) 760mm, 肋
, 系统表面无螺钉; ; 采用180°直立缝, 并通过机械现场卷边完成360°匹兹堡双锁密封, 具有非常好的密封性; 内设倒角支架具有良好的延伸滑移性, 屋面板可随膨胀或收缩而移动, 充分解决了金属屋面受温差影响而造成的应力破坏。
2) 板型YX 2252860(见图2) 。特性:板有效宽度860mm, 肋高为25mm 。多用于屋面、墙面外板。刚度较好, 正压型保证了建筑物的平整度及气密性, 建筑物的整体、立体效果佳。接近, 采用有效的措施防止过早的剪切和受压等脆性破坏。
综上所述, 结构的概念设计在工业建筑设计中, 是核心和灵魂, 它影响着结构设计的全部过程, 从方案到构造, 从计算分析到抗震措施都贯穿着概念设计。结构计算软件是目前结构设计必不可少的工具, 只有恰如其分的运用结构概念设计从整体上把握结构的各项性能, 配合结构计算软件进行准确的计算分析, 最后再对计算分析结果进行科学的判断、合理的采用。只有这样, 才能面对复杂多变的工业建筑, 从容的进行结构设计, 才能确保结构的安全性、经济性; 而作为设计人员, 也只有不断地提高自身的概念设计能力, 才会逐步成为一名优秀的结构工程师。参考文献:
[1] G B 5001022002, 混凝土结构设计规范[S].[2] G B 5001122001, 建筑抗震设计规范(2008年版) [S].
[3] 林凤钦. 浅探房屋建筑的结构概念设计[J ].山西建筑,
2010, 36(14) :59260.
On structura l concept desi gn of i n dustr i a l structure
SU I X i a ng 2yu
Abstract:Combining with the characteristics of the industrial buildings, the paper analyzes the concep t design ’s r ole in the structural design, and points out the excellent design can be made by exerting the concep t design, s o as t o save the costs by ensuring the structural safety and a 2chieve better econom ic and s ocial benefits .
Key words:industrial building, concep t design, structural calculati on
收稿日期:2010210226
作者简介:张忠娜(19772) , 女, 工程师, 巴特勒(天津) 有限公司, 天津 300457
・34・
第37卷第4期 山
2011年2月
西建筑
2) 根据保温棉厚度选择板型。
不同的建筑因为所在的地点不同、用途不同, 保温要求也不同。确定了保温棉的厚度后就要根据保温棉的厚度选择板型。
当墙面保温棉的厚度为100mm 及以上时, 要选择肋高相对高的墙面板, 例如YX 2252860和YX 2152840相比就要选择前者, 而且最好反轧。当墙面保温棉厚度大于50mm 时, 不宜选择肋高
3) 板型YX 2152840(见图3) 。特性:板有效宽度840mm, 肋矮的小波纹板, 否则墙面容易出现不平整的情况, 影响建筑美观。高为15mm 。多用于屋面和墙面内衬板。线条流畅, 视觉效果好
。当屋面保温棉厚度大于100mm 时, 可以选择YX 2752760, 当
保温棉厚度超过150mm 时, 尽量选择双层屋面。如果选择YX 2752760作为屋面板(前面介绍了这是一种无明钉用滑动支座连接的板型) , 即使无保温要求, 也要加上50mm 厚的保温棉, 因为无保温棉会造成屋面板与檩条撞击产生声响, 加上保温棉后, 保温棉会产生抗力支撑屋面板, YX 2752760连接件不会产生疲劳破坏。
3) 根据建筑宽度、屋面坡度选择屋面板。
当建筑半坡宽度很大时, 屋面板由于热胀冷缩会产生很大的应力, 当半坡宽度超过50m 时, 不宜选择YX 2252860作为屋面
4) 板型YX 2162760(曲面波纹板) (见图4) 。特性:板有效宽板, , 伸缩能力弱。当度760mm, 肋高为16mm 。可用于屋面板和墙面板。可自然成75m 时, 752760板, 用滑移支座弧; 流畅的波纹状外形, 满足传统和现代的建筑设计风格; 板型长2%时, 建而宽, 轻质、高强,
并且经济实用, 安装快捷简单。, ) 。
, 应该根据建筑的高度选择板型, 尽量满足板宽的模数。例如:坎墙高1. 2m, 檐高为8. 4m, 如果选择YX 25021000型夹芯板, 最上边一块板就要切掉0. 8m (8. 4-1. 2=7. 2m, 需要7块板+0. 2m ) , 不但浪费而且做出来立面效果不好看。如果选择有效宽度为800mm 的板, 高度范围内9块板正好铺到墙顶, 就可以满足模数要求, 不但美观而且节省了板材。
5) 弧形板的选择。
很多建筑有造型要求, 需要用到弧形板, 比较多见的如体育场馆屋面、拱型厂房屋面等。每种板型都有最小圆弧半径, 因此要根据屋面的圆弧半径选择合适的板型。
例如:2010年世博会上的澳大利亚馆外立面及屋顶轮廓呈曲线状, 墙板单元模数尺寸选择小宽度大高度, 设计中采用两种不同的板块折边形式来满足立面半径的变化要求。澳大利亚馆外墙板颜色会不断变深变红, 墙板选用的是耐候钢, 耐候钢是一种高强度, 低合金钢, 在一定的环境和应用下, 其耐腐蚀性可以是普通结构钢材的4倍～6倍, 这是因为钢材表面可以生成防护性的氧化锈层, 且无需上漆或做防护镀层处理。
5) 板型YX 250() (见图5) 。特性:板有效宽
度1000mm, 板厚为50mm 。一般用于墙面板。暗扣式连接方式, 不仅改善建筑的外观效果, 同时增强了墙面系统的安全性; 可横向铺设, 也可竖向铺设; 外金属板有压花面、波纹面、凹凸槽面, 可满足不同的立面要求; 硬质保温隔热厚板, 提高了墙面系统的绝缘隔热性能, 同时保证了金属面的平整度;
可以使用不同的保温材料, 岩棉和发泡聚氨酯, 保温厚度可根据建筑的保温要求修改。
3 压型钢板板型的选择
目前市场上压型钢板的板型很多, 各钢结构厂家一般都有自己研发专用的板型, 选择压型钢板的板型可以从以下几个方面考虑:
1) 根据建筑立面要求选择板型。
在实际工程的建筑图中一般只给出金属屋面和墙面的范围以及墙面板的铺设方式(横铺还是竖铺) , 很少指定板型。因此要根据建筑的立面要求选择合适的板型。例如:墙面板要求竖放, 可以选择YX 2252860和YX 2152840; 有平板建筑立面效果的项目, 推荐使用YX 2162760和YX 25021000, 这样选择使建筑立面比较美观, 施工也比较便捷。
4 结语
压型钢板越来越广泛地被应用于钢结构围护系统, 要从多方面综合考虑选择合适的板型。合理选择板型关系到建筑的美观效果、经济效益和施工难易程度, 因此要加以重视。参考文献:[1] 赵熙元, 柴 昶, 武人岱. 建筑钢结构设计手册(上) [M].北
京:冶金工业出版社, 1995.
I n troducti on and selecti on of prof iled steel pl a te of steel structure cl add i n g system
ZHANG Zhong 2na
Abstract:This paper intr oduced the classificati on of the p r ofiled steel p late and commonly used types in the home market, where it p resented how t o select p r ofiled steel p late fr om different point of vie w, and p r ovided reference f or selecti on of p r ofiled steel p late f or cladding syste m of steel structure s o that the p r oject can be more econom ic, reas onable and beautiful . Key words:cladding of steel structure, p r ofiled steel p late, selecti on of model p late