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浅析铝质瓦楞复合板的截面特性
本文分析了铝质瓦楞复合板的截面特性,推导出了纵、横向单元截面惯性矩的计算式并举例进行了计算,
显示了纵、横向惯性矩的差异。该惯性矩计算式,可供铝质瓦楞复合板工程比较精确地设计计算时参考。
文/李谏(广州市奥雅雷诺贝尔铝业有限公司总经理)
作为一种新型的高科技建筑材料,铝制瓦楞复合板以
其质感独特、性能优异、施工简便、装饰强等特点,越来越广泛的被
应用于建筑金属幕墙和金属层面上。
前言
心的铝竻厚度。心広的中分线为其的中面与截面的
交线,在1ナt2时。则该线不在处。相邻肭席线之距离L
铝质愣复合板(以下简称愣板)是以瓦概铝为心即足瓦楞芯的个楞距,相两岸线与血、节板最外表血
双南或宇南粘铝板的一种复合板
线所制成的矩形称之为瓦楞板纵向截面的代表单元,故
双血覆铝板的瓦楞板属于文层结构。通常.人们在记
将L小称之为瓦板的元长
算夹层结构果此弯曲能,会将心了的价用忿略掉。如
GB/T14562005《夹层结构曲能试验ら法》中,在
计算弯曲自板应力强度、板单性模量时就是如此。这
一-瓦括芥
刚于铝朔板、铝峰窝板芯子的向内承线能力很小的火层
结构来计,不无不可。山对丁瓦楞板来说,巾丁瓦楞芯的
特殊恻,纵问雪曲刚也是可以忽略的,但向雪曲刚.却
いA/AAH
胡间的
要视对性能计算的精确度要求而定:要求粗糙.?;要
求精,就不能略.囚为瓦楞芯比较明显地影向首瓦楞板
的纵向截面性质,对瓦楞板向弯曲性能的文献较大.
丸楞的形状有V形、U形和UV形三种(如图2所
下面.就米分柄下瓦楞板的截面特性.算算它的
示)。V形和U形各向优缺点,日前普遍采η的足综合二者
纵、幘截而惯允
优点的V形.故本义就主数讨论UV形的瓦楞板
1瓦楞板的结构
木文主要分析的是双面铝板的ん枴板,其分析计算
方汯也用十学南微板的ん楞板。
图2瓦楞形状
双血覆铝板的瓦楞板构如图1所示。图1中H,h
2及c分判为瓦楞板总月度.图示各层的相应芹度及瓦
2截面上中性轴的位置
96《中国建材科技》杂志,铝塑行业协会10周年特刊
技术交流)论道
瓦楞心的诸参数中.?豐知道了瓦楞形状(如UV
次定?板黄向曲能的是纵向截面州质,次定纵形)、h)、距(L)或数(以n个/300mm表
可弯曲性能的是黄向载由性质。
示)、愣攻(底)弧的半径()芯子的铝箔厚度
2.1纵向截血⊥中性轴的位置
c),即可笄出及b来。
从图1中取瓦楞板纵向截面的个代表性单元(如图3
按式の算出的y象,便是瓦楞板纵向截面⊥中性轴
所示)训行分析
的纵标
从式(2)?知,若tーt2(ぱ、背板的厚度相等)时
ya-0.即瓦楞芯层由的中分线(此时亦足瓦楞板载由
H
的中分线)就是中性轴,2存处。
瓦板面的
2.2向面上中轴的位晋
由十瓦芯在?板纵向的面内承载能力很差.对瓦
瓦楞芯截面的
楞板的抗弯贡献很小,枚在研究瓦楞板纵向弯出性能时
中分线
可忽略掉其的刀
铝箔厚变的
从瓦楞板的向截面米看,瓦楞心的花画很小,且随
剖切位的不同而不同程度地近复个板截面的中
收円以忽略掉具的存在。这桁.就将凯楞板的横向截由
筒化为只向血、背饭截血的细合截血
从网1中瓦楞板的向仍取L长的段(即向截面代
表単元)米求中恻轴普
图3瓦楞板纵向截面的代表性单元
将相?数代入式(1),得丸楞板横向截向的形心纵
瓦楞板的截向足出向、背板及瓦楞芯细成的细合截
面。组合截面的中性轴必然通过组合截面的形心
Lt1(号+号)+Lt
2-2)
求细合截血形心纵坐你ya的公式为
Lt1Ltっ
∑A
2(t1+t2)
按式(3山算出的便是瓦楞板向截面⊥中性轴的纵
式(1)中A,-组合截面中各组份的面积
Y一面积形心的纵标
右tt2(、背板的厚度相等),Y则0.却
对牡x的#知。
楞芯层截向的中分线(此时亦足瓦楞板截南的中分线)就
出图3円知,瓦楞芯載由的肜心在x轴上,即形心的纵
H
标为0,瓦愣芯截百对x出的静矩小为0
是中性轴,2存处。
对图3的瓦構芯截南细分,可将具分割为4个积均为3单元截面的惯性矩
b×c的知形和2个内、外狐半径分别为H2,R,(R1R2c
的坏。
可月恹知的平行移公式(一个截面对与它白身形
将相应数代入式(1)中.可得ん慨板纵向截雨的形心
心轴平行的另一4的惯性,等十此向积对自身肜心独的
纵标
惯性矩.加⊥其由积与两轴之问距平方的乘积).分別
ut1 G+9)+Lt2(
术得瓦楞板纵、祯向单几截面的惯性知
0纵二L1+4bc+2a(R1-2
1纵间単元截面的惯恻知
2L(t1+t2)+4c2b+a(R1+R2)
查《实用建筑绍构カ计算手期》(国振、张树义
编。此京:机械1业出版祖,2009)表2ー4.可得纵向
2Lt1+t2)+4c[2b+(R1+R2
单几截面⊥瓦楞芯
形部分白身形心的纵标近似为
式(2中,a角以弧度衣示,a(R-R)扇环的阳积
中国建材科技》杂志?铝塑行业协会10周年特刊