文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 金属面夹芯板系统及应用问题一二

金属面夹芯板系统及应用问题一二

金属面夹芯板系统及应用问题一二

山东万事达建筑钢品科技有限公司何新亮

摘要: 金属面夹芯板横铺墙板作为一种新型建筑材料在如今的建筑工程中应用越来越多广,整片式横铺墙面构造在建筑表现力上丰富多样,建筑效果简约、现代、大气。但对于其在应用中的受力特性研究还不够深入规范。本文简单介绍其应用构造和连接紧固,给出一些使用建议。

关键词: 金属面夹芯板整片式横铺墙面风荷载连接计算

1前言

金属面夹芯板作为一种新型建筑材料近年来广泛应用在各类工业以及公共建筑上,外观上建筑表现力丰富,建筑效果简约、现代、大气。更能体现建筑师的思想和张力,受到业主和建筑师的欢迎,芯材根据不同的使用环境和工况选择范围广泛。作为屋面板使用安装方便快捷,受荷性能好。适宜更大跨度檩距从而节约材料。作为墙面使用建筑效果出众,造型能力强和其他板型配合度高。螺钉隐藏式设计更能避免环境腐蚀。2010年上海世博会上许多场馆外立面大量选择了金属面夹芯板。目前的国内市场上的金属面夹芯板加工制造工艺已经相对成熟,产品线也很丰富。但夹芯板作为一种特殊的受力板型在应用中仍然存在不少值得注意的问题,本文介绍金属面夹芯板系统的同时,对应用中的问题讨论一二。

2金属面夹芯板系统简介

(1)按使用部位分

按使用部位可分为屋面和墙面,屋面常用有搭接式和盖帽式两种:

RSL1000搭接式屋面板

RSC930盖帽式屋面板

墙面常用的有隐藏式和插接式两种:

WSH1000隐藏式墙面板

WSI930插接式墙面板

(2)按芯材种类分

按照防火、保温等不同的工况和使用环境使用不同芯材,各种芯材特性如下表所列:

以聚氨酯为例保温性能的对比如下:

(3)金属幕墙

金属面夹芯板还有很多应用领域,比如节能保温板在住宅上的使用,以及冷库和洁净室上等等。不在赘述。再介绍一种新型的金属幕墙夹芯板系统,四面企口的金属面夹芯板,俗称“盒子板”。目前正在公共建筑上有越来越广的应用。相比较于传统铝板幕墙,盒子板具有金属面选择多样性、外观更平整、安装施工方便、更具性价比以及建筑效果更加犀利等的特点。

3应用问题

作为一种新型的建筑材料的应用,除了更好的利用其建筑外观以及保温节能灯性能外保证其使用安全性也是我们工程技术人员的一个重要课题。对于金属面夹芯板的构造和次结构设计各个公司有各自的特点。作为专业的金属面夹芯板制造商,万事达钢品也开发了一整套的配套体系,譬如墙板支托、型材嵌条、屋脊堵头等。形成了完善的维护体系。对于夹芯板的受荷力学特性和紧固节点也做了一些研

究,就这两个问题做些简单介绍。

(1)夹芯板受荷承载力特性

金属面夹芯板由两层金属面层和中间夹芯材料层组成,金属和夹芯层的受力特性差异较大,简化为受弯构件计算强度和挠度。由于夹芯层和金属层的受力特性差异以及粘结强度的不同,协同受力分析不清,在夹芯板的截面几何特性以取值上比较难定数值,多采用试验加计算机模拟有限元分析的方法确定,根据芯材易受剪切变形的特点,引入了剪力分配系数β以及剪力不均匀系数K[5]。

不同芯材的弹性模量和剪切模量的获取资料也比较匮乏,欧洲建筑钢品业规定夹芯板弹性模量2.8-8Mpa。剪切模量2-4Mpa。国内采用数据略不同,剪切模量为例,聚氨酯G=1.464Mpa,挤塑板G=3.168[5]。采用以上数据以50mm厚,内外0.6+0.5金属面聚氨酯板的受荷承载力如下(具体计算公式以及内容请查阅相关资料):

(2)隐藏式墙板节点紧固

金属面夹芯板整片式横铺墙面的隐藏式固定系统由起始部位五金支托以及连接部位紧固螺钉等组成。节点设计需兼顾防水、美观以及受力等特性。由于夹芯板的构造特性,横铺墙面板的纵向固定螺钉间距必须为板宽,通常为1m。因间距偏大,紧固处螺钉规格和数量

需严格计算确定

例如一个建筑40米高,当地基本风压0.5KN/m2,体型系数取-1.4,风压高度系数按B类取1.56,荷载分项系数取1.4,阵风系数取1.6,竖向檩条间距取2.5m。恒载取0.3KN/m2;计算可知每个紧固处风吸力值3.22KN。剪力值0.9KN

单个自攻钉拉力设计值和剪力值分别为1.938KN和1.596KN

所以每处最少均需设置2个ST5.5以上自攻钉。

另根据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》规定验算单个螺钉的承载力设计值结果也相符合。每处最少设置2个ST5.5以上自攻钉。

以上工况可以涵盖大部分工程项目的情况,需要特别说明的是,如果按照金属幕墙板规范验算,则更严格,需要另行取值计算。

4结论和使用建议

对于金属夹芯板的承载力验算有条件的项目可进行实验加计算复核的方式保证受力安全。需充分考虑芯材剪切变形的影响。金属夹芯板

的每个紧固点建议最少设置2颗ST5.5以上自攻钉。对于特殊项目需要计算核定。

5参考文献

[1]《冷弯薄壁型钢结构技术规范》.GB50018-2002.北京.中华人民共和国建设部.2002

[2]《门式钢架轻型房屋技术规程》.CECS102-2002.北京.中国工程标准化协会.2002

[3]《建筑结构荷载规范》.GB50009-2001.北京. 中华人名共和国建设部.2002

[4]《金属面硬质聚氨酯夹芯板》.JC/T868-2000.北京.国家建筑材料

工业局.2000

[5]《聚氨酯、挤塑夹芯板力学性能的有限元分析》.余敏/査晓雄/阳松/桂隽.哈尔滨工业大学学报.2008

相关文档
相关文档 最新文档