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非金屬面保溫夾芯板設(shè)計(jì)規(guī)程目次總則 1術(shù)語(yǔ)和符號(hào) 2術(shù)語(yǔ) 2符號(hào) 2材料 5非屬板 5芯材 5粘劑 6緊件 7加件 7基本規(guī)定 8夾芯板計(jì)算 91 夾板力變算 9夾板力算 12夾板載計(jì)算 136 連接 17緊件 17連計(jì)算 17附錄A 試驗(yàn)方法和要求 20般求 20料能驗(yàn)法 21本規(guī)程用詞說(shuō)明 34引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 35條文說(shuō)明 36PAGEPAGE1總則1.0.11.0.2本規(guī)程適用于工業(yè)與民用房屋屋面板(非上人屋面)、墻面板、天花板、內(nèi)隔墻、聲屏障等非金屬面保溫夾芯板的設(shè)計(jì)。0.3術(shù)語(yǔ)1.1Insulatingsandwichpanels由上、下二層板材為面板,中間填充保溫輕質(zhì)芯材,采用一定的成型工藝將二者組合成整體的復(fù)合板材。根據(jù)面板的材料可以分為金屬面保溫夾芯板和非金屬面保溫夾芯板,本規(guī)程針對(duì)非金屬面保溫夾芯板,根據(jù)其受力性能可以分為結(jié)構(gòu)保溫夾芯板和圍護(hù)保溫夾芯板。2.1.2非金屬面保溫夾芯板Non-metalfaceinsulatingsandwichpanels上、下二層面板是非金屬的保溫夾芯板,可分為非金屬面結(jié)構(gòu)保溫夾芯板和非金屬面圍護(hù)保溫夾芯板。2.1.3非金屬面結(jié)構(gòu)保溫夾芯板StructuralInsulatedsandwichPanels,簡(jiǎn)稱SIPs在建筑中兼有圍護(hù)與承重作用的非金屬面保溫夾芯板,能獨(dú)立承受自重荷載、風(fēng)等橫向荷載和上部圍護(hù)板傳來(lái)的自重等軸向荷載。2.1.4非金屬面圍護(hù)保溫夾芯板EnclosureInsulatedSandwichPanels在建筑中僅具有圍護(hù)作用的保溫夾芯板,只能承受自重荷載,需要同其它輔助受力構(gòu)件如檁條、龍骨等共同承擔(dān)圍護(hù)荷載。2.1.5面板Facing夾芯板上下表面的板狀材料。2.1.6保溫芯材InsulatingCore2.1.7Bondingmaterial粘結(jié)上下面板和中間保溫芯材并使之成為一個(gè)整體的材料。1.8緊固件 Fastener連接夾芯板和支撐框架的構(gòu)件,是夾芯板連接的重要部分。符號(hào)2.2.1符號(hào)本規(guī)程會(huì)用到下列符號(hào):Ac——Ac=be;Af——AS=e;B——BD——上、下面板的彎曲剛度的和,BD=E1I1+E2I2;BS——夾芯部分的抗彎剛度;BF——面板的彎曲剛度;E——面板彈性模量;Ce——偏心荷載系數(shù);F——單位寬度夾芯板支撐效應(yīng)力;GC——芯材的剪切模量;GCe——等效芯材剪切模量;GCt——考慮徐變時(shí)芯材剪變模量;I ——Ls——夾芯板與支撐間的支撐寬度;MF——面板單獨(dú)承擔(dān)的彎矩;MS——Ncr——Pe——軸向偏心荷載設(shè)計(jì)值;VF——面板剪力;VS——夾芯部分的剪力;T——溫度(℃);R——濕度;Rd——構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值;Sd——作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值;b——夾芯板寬度;d——荷載偏心,從截面中心到荷載作用線之間的距離;e——上下面板中和軸之間距離;h ————t——相同面板厚度夾芯板的面板厚度;——參數(shù);t——徐變系數(shù);——橫向荷載引起的總變形;b——s——0——邊緣荷載與橫向荷載共同作用時(shí)的強(qiáng)度或變形;c——f——F——上下面板中剪應(yīng)力;F11——F12————材料分項(xiàng)系數(shù);0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。材料非金屬面板1.11JC/T412.1中的有關(guān)規(guī)定。3.1.2JC/T4323.1.3JC/T10573.1.4JC/T6713.1.5非金屬面板各種力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)按本規(guī)程附錄A中的試驗(yàn)方法確定。芯材2.1模塑/擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS/XPS)GB/T23932中的有關(guān)規(guī)定,且EPS密度不應(yīng)小于20kg/m3,XPS密度不應(yīng)小于25kg/m3。(PU)GB/T23932中2.2GB/T23932GB/T239323.2.3芯材板各種力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)按本規(guī)程附錄A中的試驗(yàn)方法確定。3.2.4A.2.4表3.2.4芯材的剪變模量GC取值表芯材剪變模量(MPa)芯材剪變模量(MPa)聚苯乙烯082酚醛052聚氨酯582多異氰脲酸酯582普通巖棉1.700100結(jié)構(gòu)巖棉2.000100玻璃棉2.682100注:為芯材密度(kg/m3)?!狦C——芯材初始剪變模量;
GC1t
(3.2.5)t——A.2.72000t=2.4;100000t=7.0。2000t=1.0;100000t=2.0。fCtfCtDA.2.2A.1.4fCtDf f ftCtD Ct
(3.2.6-1)式中:t——時(shí)間(h);fCt——芯材初始抗拉強(qiáng)度(MPa);n——T——溫度(℃);
MneT
NRC
(3.2.6-2)M、N、C——老化常數(shù),按表3.2.6的規(guī)定取值。表3.2.6芯材老化常數(shù)芯材MNC巖棉-55000.0579.00玻璃棉-57000.0549.76環(huán)戊烷聚氨酯-25000.0263.00粘結(jié)劑規(guī)程附錄第A.2.14GB18580E11.5mg/L。緊固件3.4.1GB/T5282GB/T15856.1GB/T15856.2GB/T15856.3GB/T15856.4CGB/T5780GB/T3098.11等中加勁件3.5.1為提高非金屬面板保溫夾芯板受力性能,夾芯板內(nèi)可以設(shè)置增強(qiáng)抵抗外載的加勁件,宜采用槽鋼或工字鋼。3.5.2內(nèi)置加勁件采用彩色涂層鋼板時(shí),應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《彩色涂層鋼板及鋼帶》GB/T12754中的有關(guān)規(guī)定。5.3GB/T12755PAGEPAGE104基本規(guī)定0.1GB50009確定。4.0.23.2.93.2.64.0.3A.2.174.0.4夾芯板設(shè)計(jì),應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì),計(jì)算基于彈性范圍內(nèi)。4.0.5夾芯板的承載力應(yīng)按下式驗(yàn)算:SR
Rc
(4.0.8)0d d 0——1.11.0;Sd——作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值;Rd——————材料分項(xiàng)系數(shù),取2.0。0.65.1節(jié)計(jì)算:1/200(包)1/100;1/100。4.0.70.85夾芯板計(jì)算1 1.1(5.1.1):圖5.1.1非金屬夾芯板內(nèi)力圖MM=MFMSMSNF1eNF2e式中:MF——面板單獨(dú)承擔(dān)的彎矩,按本規(guī)程第5.2節(jié)的規(guī)定取值;MS——夾芯板上下面板軸力形成的彎矩,按本規(guī)程第5.2節(jié)的規(guī)定取值;NF1、NF2——上下面板軸力,大小相等方向相反;e——上下面板中和軸之間距離。剪力V
(5.1.1-1)(5.1.1-2)式中:VF——面板剪力;
V=
(5.1.1-3)VS——夾芯部分的剪力,按本規(guī)程第5.2節(jié)的規(guī)定取值。5.1.2非金屬夾芯板在橫向均布荷載作用下的內(nèi)力應(yīng)按下列公式計(jì)算:圖5.1.2均布荷載作用下的夾芯板MF1=1qMF2=2q
qL2828
(5.1.2-2)
(5.1.2-1)MS=qV=qL
28
(5.1.2-3)S 21=
BF1+B
(5.1.2-4)F1 =
(5.1.2-5)2 B+BF1 =
(5.1.2-6)qB+B
+BSkq=
F1 9.6BSCSL2GACS
1+kq
(5.1.2-7)(5.1.2-8)BBF1BF2BS
(5.1.2-9)SB= e2S
(5.1.2-10)1F1 21F1 2BF1=E1IF1
(5.1.2-11)式中:B——夾芯板的整體的抗彎剛度;——E1E2——GC——芯材的剪切模量;L——夾芯板跨度;——e;IF2——2q——
BF2=E2IF2
(5.1.2-12)5.1.3在橫向均布荷載作用下,跨中撓度應(yīng)按下列公式計(jì)算:e e h ct圖5.1.3-1截面尺寸及符號(hào)含義bs
384B
qL24(h
(5.1.3-1)BE3E
EtEte2/E
E
(5.1.3-2)式中:——橫向荷載引起的總變形;b——s——t1——t2——
11 22
1122 11 22當(dāng)上下面板材料、厚度相同時(shí),上面公式簡(jiǎn)化為:e e ct圖5.1.3-2截面尺寸及符號(hào)含義bs
5qL4384B8(t
(5.1.3-3)E
B
6Ete2/2
(5.1.3-4)5.1.4內(nèi)配加勁件非金屬夾芯板在橫向均布荷載作用下,跨中撓度和非金屬夾芯板的內(nèi)力應(yīng)乘以下列分配系數(shù)c:c
c 212
(5.1.4-1)1——橫向均布荷載作用下,無(wú)加勁件非金屬夾芯板跨中撓度,按被規(guī)程公式(5.1.3-1)2GB500175.1.5非金屬夾芯板在軸向荷載和橫向荷載共同作用下變形應(yīng)乘以下列放大系數(shù): 11Ncr
(5.1.5-1)式中:——軸向荷載與橫向荷載共同作用時(shí)的變形放大系數(shù);N——軸向壓縮荷載;Ncr——整體軸向屈曲荷載,按本規(guī)程公式(5.3.1-3)計(jì)算。夾芯板應(yīng)力計(jì)算5.2.1夾芯板在橫向荷載下應(yīng)力應(yīng)按下列公式計(jì)算:圖5.2.1非金屬面夾芯板內(nèi)力分布圖
M
(5.2.1-1)II
11F1
M
(5.2.1-2)II
12F1F21
MF2IF221IMF2d21I
(5.2.1-3)(5.2.1-4)F22 F2VS
22F2
(5.2.1-5)C
(5.2.1-6)tF1t1 VF2
(5.2.1-7)tF2t2式中:F11、F12——上面板的拉壓應(yīng)力;F1、F2——上下面板中剪應(yīng)力;VF1、VF2——上下面板承擔(dān)的剪力。5.2.2非金屬夾芯板在軸向荷載和橫向荷載共同作用下應(yīng)力應(yīng)乘以放大系數(shù),按本規(guī)程公式(5.1.5-1)取值。2.35.2.2)Ccd
Bs
F
(5.2.3-1)5.2.2) F (5.2.3-2)Ccd
Bs
keA.2.10k=0.5k=0;Ls——支承寬度;e——上下面層中心線間的距離。當(dāng)e>100mm時(shí),取e=100mm。圖5.2.3支座處抗力圖夾芯板承載力計(jì)算3.1FfF式中:F——5.3
(5.3.1-1)fF——面板抗拉或抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,應(yīng)按本規(guī)程附錄第A.2.1條中的試驗(yàn)進(jìn)行確定。整體屈曲承載力應(yīng)按本規(guī)程附錄ANNcr
(5.3.1-2)NNN2NNNcrSF F SCNSNFNC2B
(5.3.1-3)NSL2
(5.3.1-4)式中:N——軸向荷載;NS——NF——NC——GCe——等效芯材剪切模量;GC——核心剪切模量。
2BNFDL2NcACGCeBDEF1IF1EF2IF2ACbeGCeGCe/c
(5.3.1-5)(5.3.1-6)(5.3.1-7)(5.3.1-8)(5.3.1-9)5.3.2非金屬夾芯板偏心受壓作用下承載力計(jì)算1非金屬夾芯板壓縮強(qiáng)度應(yīng)該滿足以下要求:NeCefFAF
(5.3.2-1)Ce
11dy1dycsec[12Lr22r AE 2AGI3Ne]3NedycFF vCNe————————
Av6(h+c)
(5.3.2-3)d——荷載偏心,從截面中心到荷載作用線之間的距離;EF——夾芯板面板彈性模量;I——夾芯板的慣性矩;L——夾芯板的跨度;r——夾芯板的回轉(zhuǎn)半徑;yc——夾芯板的中心到最外端壓縮邊緣的距離。3.3(a)跨中 (b)中支處圖5.3.3-1面板拉伸或壓縮破壞Ff式中:F——面板拉或壓應(yīng)力,應(yīng)按本規(guī)程第5.2節(jié)計(jì)算;
(5.3.3-1)f——面板抗拉或抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,應(yīng)按本規(guī)程附錄第A.2.1條中的試驗(yàn)進(jìn)行確定。中 (b)中支處圖5.3.3-2芯材剪切破壞VfCCvAC
(5.3.3-2)Chom式中:V——設(shè)計(jì)剪力;Cv——剪切尺寸調(diào)整系數(shù);fC——
v (h)
(5.3.3-3)圖5.3.3-3支座處芯材破壞CcfCc/C式中:Cc——支座處芯材受壓應(yīng)力,應(yīng)按本規(guī)程第5.2.3條確定;fCc——芯材承壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)按本規(guī)程附錄第A.2.3條的有關(guān)試驗(yàn)確定。3.4(a)中 (b)間座處圖5.3.4局部穩(wěn)定
(5.3.3-4)3mmFk13ECGCEF
(5.3.4-1)EF——A.2.1——A.2.1條中的試驗(yàn)進(jìn)行確定;Gc——3.2.4定取值;k1——常數(shù),一般取值0.65,如果材料制造缺陷可取0.5。連接緊固件1.1圖6.111:(a)自攻螺絲(b)自鉆孔螺絲圖6.1.1-1連接木結(jié)構(gòu)的緊固件6.1.1-2)(a)自攻螺絲(b)自鉆孔螺絲圖6.1.1-2連接混凝土結(jié)構(gòu)的緊固件連接件圖6.113(a)(b)(c)圖6.1.1-3特殊緊固件1.250mm。600mm。6.1.3緊固件宜固定于結(jié)構(gòu)構(gòu)件上,保證連接可靠。連接計(jì)算2.1對(duì)承受重復(fù)荷載的連接,應(yīng)按本規(guī)程附錄第A.2.16條中的試驗(yàn)方法考慮其影響。6.2.2夾芯板連接的拉伸強(qiáng)度承載力應(yīng)按本規(guī)程附錄第A.2.16條描述的方法進(jìn)行試驗(yàn)獲得。1(圖6.2.212(圖
圖6.2.2-1面板拉壞圖6.2.2-2支撐構(gòu)件拉穿2.3A.2.162211233dn3dnu23dn鋼材:3.0mmdn8.0mm鋁材:dn5.5mm連接的剪切強(qiáng)度承載力也可按以下方法確定:圖6.31ttt1圖6.2.3-1孔壁破壞或連接件傾斜圖6.232圖6.2.3-2孔壁破壞或連接件傾斜VAnf
(6.2.3-2)——(mm26.2.4所有支座處的支撐寬度不應(yīng)小于40mm,且應(yīng)該沿著板端方向連續(xù)。6.2.5夾芯板間的連接應(yīng)采用防水密封膠材料。PAGEPAGE20附錄A 試驗(yàn)方和要求一般要求A.1.1310%A.1.2試驗(yàn)特征值xp的確定應(yīng)按下式計(jì)算:式中:x——試驗(yàn)平均值;k——A.1.2x——標(biāo)準(zhǔn)差。
x
(A.1.2)表A.1.2分位系數(shù)試件個(gè)數(shù)34567891015203060∞k3.152.682.462.342.101.991.931.871.801.76A.1.3所有的試驗(yàn)宜在實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行。初次試驗(yàn)的試件,取樣時(shí)間應(yīng)至少為24小時(shí)。質(zhì)量控制試驗(yàn)的試件應(yīng)在生產(chǎn)后立即取樣。并記錄取樣時(shí)的日期、時(shí)間、溫度及相關(guān)濕度。溫度和相對(duì)濕度特別重要時(shí),試驗(yàn)應(yīng)滿足以下條件:溫度:23℃5℃相對(duì)濕度:50%10%所有試樣的芯材密度應(yīng)與試驗(yàn)結(jié)果一起記錄,芯材密度應(yīng)從每塊整板不同區(qū)域取出3個(gè)棱柱形芯材試樣稱重。A.1.4加速老化試驗(yàn)應(yīng)按下列要求進(jìn)行:1試樣準(zhǔn)備5個(gè)mmA.2.2在23℃5℃的正常實(shí)驗(yàn)室條件下至少24小時(shí)。試驗(yàn)前及試驗(yàn)后,測(cè)量試樣三個(gè)方向的尺寸,以確定其尺寸的變化。老化試驗(yàn)的循環(huán)應(yīng)符合下列第4條的要求。循環(huán)過(guò)程中,將試樣從一種條件轉(zhuǎn)移到另一種條件應(yīng)在5分鐘內(nèi),否則的話,應(yīng)將它們放置在密閉袋中。基準(zhǔn)老化循環(huán)C1按一天24小時(shí)計(jì),基準(zhǔn)老化循環(huán)C1經(jīng)歷如下過(guò)程:5天:溫度為70℃5℃,相對(duì)濕度為90%10%;1天:溫度為20℃5℃;PAGEPAGE211天:溫度為90℃5℃,且相對(duì)濕度小于15%。C2試驗(yàn)試樣保存在65℃3℃,相對(duì)濕度為100%的環(huán)境里28天。第一組:5個(gè)試件,經(jīng)歷1個(gè)基準(zhǔn)老化循環(huán)C1。取出后,將試驗(yàn)試樣放入預(yù)定的溫度和濕度中。根據(jù)本規(guī)程第A.2.2條確定平均抗拉強(qiáng)度值記為R1。第二組:同上,5個(gè)試件,經(jīng)歷5個(gè)基準(zhǔn)老化循環(huán)C1,得到平均抗拉強(qiáng)度值記為R5。第三組(需要根據(jù)第一、二組試驗(yàn)所得結(jié)果決定是否進(jìn)行):同上,5個(gè)試件,經(jīng)歷10個(gè)基準(zhǔn)老化循環(huán),得到平均抗拉強(qiáng)度值記為R10。C2本規(guī)程第A.2.2。(1)(2)(3)(4)RT0.4R0如果第三個(gè)條件不滿足,則進(jìn)行第三組性能老化試驗(yàn),并應(yīng)滿足下列條件:(5)。5%。材料性能試驗(yàn)方法A.2.1面板材料拉伸壓縮試驗(yàn)面板材料拉伸、壓縮試驗(yàn)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《夾層結(jié)構(gòu)平拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法》GB/T1452、《夾層結(jié)構(gòu)或芯子平壓性能試驗(yàn)方法》GB/T1453中的有關(guān)規(guī)定。A.2.2芯材拉伸試驗(yàn)包括面板與芯材粘結(jié)力試驗(yàn)(面板粘結(jié)后)、芯材的抗拉強(qiáng)度(面板粘結(jié)前)。如圖A.2.2-1所示,采用合適的粘結(jié)劑,將方形截面試樣粘結(jié)于足夠剛度的加載板上。對(duì)淺壓型表面,應(yīng)保證加載板與面板的充分粘結(jié)。F312 d1bF圖A.2.2-1芯材拉伸試驗(yàn)裝置1—面板;2—芯材;3—加載板;dc—試件芯材厚度;b—試件寬度(0.5dcb1.5dc,且b50mm)滿足:1%/3%/fCt為:ECt為:
fCt
b2
(A.2.2-1)uECtu
w
(A.2.2-2)圖A.2.2-2拉伸荷載-位移曲線式中參數(shù)根據(jù)荷載-位移曲線確定。試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)說(shuō)明破壞發(fā)生在粘結(jié)處破壞還是芯材。A.2.3芯材壓縮試驗(yàn)如圖A.2.3,方形截面,面板可以不用除去。3Fd3FdFb2 1圖A.2.3芯材壓縮試驗(yàn)裝置1—面板;2—芯材;3—加載板;dC—試件芯材厚度;b—試件寬(0.5db1.5d,且b50mm)將試件放置于加載試驗(yàn)機(jī)的兩塊平行剛性加載板中間,增量加載。應(yīng)變率滿足:1%/3%/。fCcf f (A.2.3-1)PAGEPAGE23Cc b2芯材的壓縮模量ECc為:4
uu
=FudCwb2
(A.2.3-2)A.2.4FR=15mmFR=15mmWL/3L/3L/3L=1000mm圖A.2.4-1剪切試驗(yàn)布置抗彎剛度為:
R—半徑;w—位移;LS—金屬墊塊厚度;b—試件寬度(b≥100mm),B=EF1AF1EF2AF2e2
(A.2.4-1)S EA+EA
F1F1 F2F2FL3Swb56.34BS-cG=L Fc
(A.2.4-2)(A.2.4-3)(A.2.4-4)式中:EF1——(mm2);AF2——(mm2);
6bewvΔw——荷載-跨中變形曲線中荷載增量ΔF對(duì)應(yīng)的線性斜率部分的變形;b——試件寬度(mm)。芯材的極限剪切強(qiáng)度f(wàn)Cv按以下公式計(jì)算:Fuf(A.2.4-5)Fuf(A.2.4-5)PAGEPAGE24Cv 式中:Fu——試件剪切破壞時(shí)的極限荷載。厚礦棉板的剪切試驗(yàn)采用圖A.2.4-2d/2d/2d/250 d50wwdF/250L/2F/212L45L'L'圖A.2.4-2剪切試驗(yàn)布置11;22;3422mm;510mm100mm;L四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)法通常用于薄度適當(dāng)?shù)乃苄耘菽瓓A芯板,對(duì)厚礦棉板,試樣可能在傳力點(diǎn)(加載點(diǎn)和支座處)處發(fā)生壓碎破壞。加載長(zhǎng)度d及試件長(zhǎng)度應(yīng)適當(dāng),以避免加載點(diǎn)處發(fā)生壓碎破壞。在剪切區(qū)域及其附近處,不應(yīng)有芯材接頭,試驗(yàn)加載至破壞應(yīng)在5-10分鐘內(nèi)。剪變模量為:GCdv
(A.2.4-6)C 2eb(ww)C 2 1C
(A.2.4-7)(w2
(A.2.4-8)v式中:C——C——dv——兩個(gè)位移傳感器之間的距離,約為100mm;F——荷載增量;(w2w1)——位移w1、w2差值。在+20n≥100.1≤t≤103()200010000。A.2.5整板剪切強(qiáng)度的試驗(yàn)PAGEPAGE25如圖A.2.5所示,在1/4處加載,或采用真空槽試驗(yàn)裝置(或真空袋)進(jìn)行真空加載。逐步增加至板破壞,并記錄破壞時(shí)的荷載。FF/2FF/2L/3L/3L/3L/3圖A.2.5夾芯板剪切試驗(yàn)芯材的極限剪切強(qiáng)度f(wàn)cv按下式計(jì)算:f
(A.2.5)Cv 2Be——B——夾芯板寬度。6LDA.2.6(表A.2.6板跨選取表板的厚度板的跨度D≤40mmL=3.0m40<D≤60mmL=4.0m60<D≤100mmL=5.0mD>100mmL=6.0m如圖A.2.6-1所示,采用真空加載槽(或真空袋),或四點(diǎn),對(duì)板施加均布荷載。F/4F/4F/4F/4F/4F/4F/4F/4LL/8 L/4L/4L/4L/8(b)圖A.2.6-1彎曲試驗(yàn)示意圖整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中,保持荷載始終垂直于板面。50mm~100mmA.2.6-3圖A.2.6-2支座試驗(yàn)中變形速度每分鐘不超過(guò)板跨的1/50,控制加載速率使得試件在試驗(yàn)開(kāi)始后的5min~10min分鐘內(nèi)發(fā)生破壞,記錄破壞荷載。非金屬夾芯板面板屈曲應(yīng)力fcr按以下公式計(jì)算:fcr
Mu
(A.2.6-1)式中:Mu——試驗(yàn)中的極限彎矩,包括板自重及加載裝置重量;t1——受壓面板厚度。如果采用真空槽或真空袋加載,則屈曲應(yīng)力為:式中:FG——板自重;Fu——施加的極限荷載。
fcr
G
(A.2.6-2)如果在板跨1/8、3/8、5/8、7/8處施加四個(gè)相等荷載,則屈曲應(yīng)力為:fcr
G
(A.2.6-3)式中:Fu——施加的極限荷載與加載設(shè)備重量之和。對(duì)平表面或淺壓型面板夾芯板,彎曲試驗(yàn)也可確定芯材剪變模量。此時(shí)跨中的總變形可分為兩部分:式中:w——板的跨中撓度;wb——面板拉壓軸向變形引起的撓度;wv——芯材剪切變形引起的撓度。如果采用真空槽或真空袋加載,則:
wwbwv
(A.2.6-4)w5b
3BS
(A.2.6-5)B
18EF1AF1EF2AF2e2
(A.2.6-6)(A.2.6-7)S EA+EA芯材的剪變模量按下列公式計(jì)算:
F1F1 F2F2CG= CSw)
(A.2.6-8)(A.2.6-9)式中:w——撓度增量,應(yīng)從荷載-撓度曲線的線性部分截??;F——相應(yīng)的荷載增量。如果在板跨1/8、3/8、5/8、7/84A.2.7確定徐變系數(shù)t的試驗(yàn)
w41b 3072
BS
(A.2.6-10)對(duì)于某一特殊芯材,應(yīng)通過(guò)一單獨(dú)的試驗(yàn)來(lái)確定其徐變系數(shù)。試驗(yàn)應(yīng)對(duì)跨度等于彎曲試驗(yàn)的完整板進(jìn)行,芯材厚度為應(yīng)為試驗(yàn)系列的最大厚度。100030%應(yīng)施加均布恒荷載進(jìn)行徐變?cè)囼?yàn)。在施加荷載的過(guò)程中,應(yīng)在夾芯板底部進(jìn)行支撐,以便在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)能平穩(wěn)迅速的移去支撐物。在完全施加荷載后,開(kāi)始測(cè)量其撓度的變化。A.2.630%1000非金屬夾芯板的芯材徐變系數(shù)可按下式計(jì)算:wtw0
(A.2.7)t ww0 b式中:wt——時(shí)間t時(shí)測(cè)得的撓度;w0——初始撓度;wb——面板彈性伸長(zhǎng)引起的撓度。其它時(shí)間條件下的徐變系數(shù),可以通過(guò)以上試驗(yàn)結(jié)果用半對(duì)數(shù)表插值獲得。8FFLL/2L/2LFL/2FL/2L/2LA.2.8中間支撐處的皺曲應(yīng)力試驗(yàn)可采用向下加壓荷載或向上加拉荷載兩種方式,如圖A.2.8。板長(zhǎng)應(yīng)大于5m,并保證芯材和緊固件不會(huì)提前破壞。平表面或淺壓型表面的夾芯板皺曲應(yīng)力fcr可按下式計(jì)算:9A.2.9
fcr
FuL4eBt1
(A.2.8)LLLF/4 F/4 F/4 F/4 F/4 F/4 F/4 F/4L/8L/8L/8L/8L/4L/8L/4 L/4 L/4L/4 L/4A.2.10支座承載力確定試驗(yàn)
圖A.2.9兩跨夾芯板彎曲試驗(yàn)布置支座承載力確定試驗(yàn)如圖A.2.10。圖A.2.10確定端支座反向承載力的試驗(yàn)布置當(dāng)端支座發(fā)生壓縮破壞時(shí),支座承載力按下式計(jì)算:FR1=
(A.2.10-1)式中:F——試驗(yàn)中測(cè)得的最大荷載和撓度w=0.1e時(shí)對(duì)應(yīng)荷載的最小值。當(dāng)端支座發(fā)生加載板F和支撐板LS之間剪切破壞,則支座承載力按下式計(jì)算:2fcs) .2.10-2)k=2FR1fCcBLSfCceB式中:fCc——芯材的抗壓強(qiáng)度,應(yīng)根據(jù)本規(guī)程第A.2.3條確定。A.2.11可行走性試驗(yàn)1
(A.2.10-3)對(duì)單跨簡(jiǎn)支板,取實(shí)際中最大跨度,在跨中用100mm×100mm的木塊施加1.2kN的荷載。為了避免應(yīng)力集中,可在木塊與板金屬面中間放置10mm厚的橡膠或毛氈。(如25%。2A.2.21050%50%0N/mm2~0.08N/mm22501HzA.2.12泡沫芯材熱穩(wěn)定性試驗(yàn)試樣截面尺寸為100mm×100mm,厚度為夾芯板厚度但去掉面板,精確測(cè)量其厚度。80-2033%1%。13將泡沫和粘結(jié)劑混合在一次性容器中,記錄以下反應(yīng)時(shí)間:將試件中取出,確定:3冷熱交攻下的性能(+80℃,-20℃)。結(jié)合試件的尺寸和外觀(孔結(jié)構(gòu)),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判別。14取兩塊寬20mm、長(zhǎng)100mm的條狀面板材料,按圖A.2.16將面板粘結(jié)在一起。25mm30.1mm19mm25mm6mm楔狀裂縫試驗(yàn)尺寸19mm L 圖A.2.14粘結(jié)試驗(yàn)的試樣尺寸和試驗(yàn)布置L—初始裂縫;?—裂縫增長(zhǎng)將楔狀物插入兩面板之間,并測(cè)量引起的初始裂縫長(zhǎng)度。然后對(duì)楔狀物施加大小3N的力,將樣本放至70℃的水中24小時(shí)。滿足以下條件合格:20mm;2420mm;15本試驗(yàn)用于測(cè)試可能遭受沖擊荷載的內(nèi)墻和外墻夾芯板,如與公共場(chǎng)合相鄰的一樓建筑,在遭受偶然沖擊或蓄意沖擊時(shí)的性能(如物件對(duì)板的砸擊或人為事故)。如圖A.2.17,沖擊荷載試驗(yàn)試件由至少兩塊豎向板組裝連接于一個(gè)合適的剛性支撐框架上。板件寬度不小于2m,高度應(yīng)接近最大設(shè)計(jì)高度,且不小于2m。67.5mm10kg400mm的3mm50kg3m3000mm3000mmbHa圖A.215沖擊荷載試驗(yàn)原理a—撓度最大值;b—沖擊錘試驗(yàn)中,沖擊器的初始高度H0.30m0.30m凹痕或其他表面損傷是可以接受的。記錄試驗(yàn)沖擊破壞能量:式中:E沖擊能,單位NM——沖擊器的質(zhì)量,單位kg;g——gH——下落高度,單位m。16每組至少進(jìn)行5個(gè)試驗(yàn)。
E=MgH
(A.2.17)如圖A.2.16-1所示,應(yīng)使緊固件與板端之間的距離最小,單調(diào)增加荷載或位移,使試件在5min~10minw=()。eeF1
eFeF1 2 2 (a)(b)殊緊固件連接FFFFe e(d)圖A.2.16-1連接處的拉伸試驗(yàn)1—跨度方向;2—中點(diǎn)連接;e1e≥me10;e≥4Be4mxe0m}如圖A.2.16-2所示,單調(diào)增加荷載或位移,使試件在5min~10min內(nèi)破壞。記錄破環(huán)荷載和破壞模式(拔穿,拔出,連接件自身破壞等),破壞荷載為下列荷載中的最小值:荷載(3)3mmu ue et1 F t1 F 1 1(a)螺絲連接(b)特殊連接體系A(chǔ).2.16-2連接的剪切試驗(yàn)1試驗(yàn)機(jī)采用位移控制單邊加載,循環(huán)次數(shù)如下:(1)4/720000(2)6/72000次;(3)100次。加載頻率不應(yīng)超過(guò)5Hz。位移循環(huán)完成后,對(duì)連接進(jìn)行拉伸破壞試驗(yàn)。圖A.2.16-3連接件重復(fù)彎曲試驗(yàn)布置1—節(jié)點(diǎn)A詳圖;2—桿柄直徑;3—節(jié)點(diǎn)A;4—子結(jié)構(gòu)17以下性能試驗(yàn)參見(jiàn)相關(guān)的國(guó)家規(guī)范:A.2.18試驗(yàn)結(jié)果的記錄與分析對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析,應(yīng)基于測(cè)得的試樣尺寸和性能,而不是設(shè)計(jì)值。3636非金屬面保溫夾芯板設(shè)計(jì)規(guī)程條文說(shuō)明PAGEPAGE38目次1 總則 392 術(shù)語(yǔ)和符號(hào) 403 材料 41金面板 413.2413.3結(jié)劑 45基本規(guī)定 46夾芯板計(jì)算 475.1夾板力變算 47芯應(yīng)計(jì)算 51芯承力算 51連接計(jì)算 58固件 58接算 58附錄A 試驗(yàn)方法和要求 61般求 61材性試方法 61PAGEPAGE491總則1.0.1 (OSB板1.0.2 2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)GBJ132GB/T50083材料非金屬面板3.1.1纖維水泥平板,又稱纖維增強(qiáng)水泥板,是以纖維和水泥為主要原材料生產(chǎn)的建筑用水泥平板,以其優(yōu)越的性能被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)添加纖維的不同分為溫石棉纖維水泥板和無(wú)石棉纖維水泥板,根據(jù)成型加壓的不同分為纖維水泥無(wú)壓板和纖維水泥壓力板。當(dāng)用于內(nèi)墻時(shí),應(yīng)符合相應(yīng)防火規(guī)范;當(dāng)用于外墻時(shí),應(yīng)對(duì)其耐久性、橫向振動(dòng)荷載和防火性能進(jìn)行測(cè)試。3.1.23.1.3玻璃纖維增強(qiáng)水泥板是由抗堿玻璃纖維與低堿度水泥組成的一種水硬性的新型復(fù)合材料其主要特點(diǎn)是高強(qiáng)、抗裂、耐火、韌性好、不怕凍、易成形。3.1.4或)除以上面板外,本規(guī)程設(shè)計(jì)也可適用于面板為定向木片(刨花)板、刨花板、膠合板、水泥刨花板、竹編膠合板、膨脹蛭石板、秸稈板。由于試驗(yàn)數(shù)量不足,故沒(méi)有列入本規(guī)程,如果有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,材料符合現(xiàn)行國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)保溫復(fù)合板》JG/T432中的有關(guān)規(guī)定,也可采用本規(guī)程的設(shè)計(jì)。其中:定向木片(刨花)板也稱歐松板(OSB板),是將長(zhǎng)度不小于30mm的薄木片施膠分層定向鋪裝加壓支撐形成的木片板,面板薄木片的定向與板材的長(zhǎng)度方向一致。秸稈板將農(nóng)作物秸稈粉碎、拌膠、熱壓成型而制成的板材。具有較好的保溫隔熱性和抗燃燒性。芯材2.1(PU)(PIR)(PF)(PU)(PS)(PF)(PF)GB/T20974中的有關(guān)規(guī)定,壓縮強(qiáng)度不得小于100kPa。承受動(dòng)力和往復(fù)荷載的屋面和天花板不宜采用。在生產(chǎn)硬質(zhì)酚醛泡沫塑料(PF)EuropeanRecommendationsforSandwichPanels》Part?:Design建議在承受動(dòng)力和往復(fù)荷載的屋面和天花板慎重使用。)(PIR)GB/T2393240kg/m30.020W/m.K~0.0225W/m.K92%。多異氰脲酸酯(PIR)是類似于PU的硬質(zhì)泡沫塑料,并擁有幾乎相同的力學(xué)和物理性質(zhì)。但是兩種主要泡沫成分不同的混合比例導(dǎo)致了更高的抗熱性和更好的防火表現(xiàn)。2.2巖棉的密度和結(jié)合強(qiáng)度性質(zhì)應(yīng)該足夠高,以穩(wěn)定承受在生產(chǎn),安裝,使用過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)芯應(yīng)力。將巖棉切成條狀,纖維朝向有平行和垂直面板兩種方式,如下圖所示,二者力學(xué)性能相差很大。垂直纖維方向擺放,會(huì)提高板承載力。1纖維方向平行于面板2纖維方向垂直于面板(對(duì)于以玻璃絲棉或巖棉無(wú)機(jī)芯材的復(fù)合板,根據(jù)大量的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn),在其企口接頭處輔以硬質(zhì)阻燃聚氨酯(PU)發(fā)泡進(jìn)行處理有以下優(yōu)點(diǎn):因此,此種無(wú)機(jī)芯材的復(fù)合板在企口連接處輔以聚氨酯發(fā)泡的處理辦法相對(duì)于泡沫芯材的復(fù)合板,既體現(xiàn)了無(wú)機(jī)芯材復(fù)合板的防火優(yōu)勢(shì),又提高解決無(wú)機(jī)芯材復(fù)合板承載力的問(wèn)題,同時(shí)還對(duì)無(wú)機(jī)芯材的復(fù)合板的防潮和隔汽等起明顯作用。無(wú)機(jī)芯材還需注意滿足下列要求,來(lái)源于歐洲規(guī)范《Europeanrecommendationsforsandwichpanels》Part?:Design:(1)剪切強(qiáng)度通常,相鄰芯材單元間的橫向接縫是無(wú)機(jī)材料成形板的最薄弱位置。為了彌補(bǔ)接縫的不利影響,可將無(wú)機(jī)芯材錯(cuò)縫布置或在橫向接縫處粘結(jié)。除非足夠加強(qiáng),否則,不允許橫向接縫或節(jié)縫線延伸穿過(guò)板寬的1/3。a圖3不同厚度相鄰芯材單元接縫a—接縫處(2)皺曲應(yīng)力錄試驗(yàn)有介紹)。除巖棉、礦渣棉和玻璃棉等無(wú)機(jī)芯材外,本規(guī)程設(shè)計(jì)也可適用于芯材為膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、泡沫混凝土。由于試驗(yàn)數(shù)量不足,故沒(méi)有列入本規(guī)程,如果有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,材料符合現(xiàn)行國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)保溫復(fù)合板》JG/T432中的有關(guān)規(guī)定,也可采用本規(guī)程的設(shè)計(jì)。3.2.3芯材應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性。對(duì)芯材材料要盡可能利用合理分析和試驗(yàn)來(lái)確定芯材的相關(guān)性能。3.2.4資料來(lái)源《建筑用絕熱夾芯板結(jié)構(gòu)》,2011,科學(xué)出版社。2.5EuropeanRecommendationsforSandwichPanelsPart?t壓型面板)的徐變影響可以忽略。t是基于2000小時(shí)為一個(gè)單位,對(duì)于少于或是多于這個(gè)單位就要選擇其他的值。2.6夾芯板的耐久性是指在使用過(guò)程中,抵抗各種自然因素及其它有害物質(zhì)長(zhǎng)期作用的能力,如果夾芯板滿足本規(guī)程附錄第A.2.4條中老化性能循環(huán)次數(shù)的相關(guān)規(guī)定,則該夾芯板即可以用于內(nèi)墻板又可以用于外墻板,也可以用于屋面板,使用不再受限制。未老化的芯材與整個(gè)橫截面的粘結(jié)拉伸強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于等于0.075N/mm2。附錄中給出了確定夾芯板拉伸試驗(yàn)的方法。根據(jù)國(guó)外論文《Long-termDurabilityofAdhesivelyBondedSandwichPanel》中的相關(guān)試驗(yàn)資料,礦棉與聚氨酯芯材相對(duì)抗拉強(qiáng)度耐久性如下所示:相對(duì)抗拉強(qiáng)度(%相對(duì)抗拉強(qiáng)度(%)60402000 500 100015002000250030003500時(shí)間(h)圖4巖棉夾芯板相對(duì)抗拉強(qiáng)度7070℃/60%50℃/98%70℃/80%50℃/80%70℃/98%50℃/60%相對(duì)抗拉強(qiáng)度(%)8060402000 500 100015002000250030003500時(shí)間(h)圖5玻璃棉夾芯板相對(duì)抗拉強(qiáng)度90℃90℃/60%50℃/90%65℃/100%90℃/15%50℃/80%相對(duì)抗拉強(qiáng)度80相對(duì)抗拉強(qiáng)度60402000
40時(shí)間(d)
60
100圖6二氧化碳填充聚氨酯夾芯板相對(duì)抗拉強(qiáng)度相對(duì)抗拉強(qiáng)度相對(duì)抗拉強(qiáng)度0
90℃/60%50℃/90%90℃/15%65℃/100%50℃/80%0 20 40 60 80 100 120時(shí)間(d)圖7環(huán)戊烷填充聚氨酯夾芯板相對(duì)抗拉強(qiáng)度EuropeanRecommendationsforSandwichPanelsPart?:粘結(jié)劑3.3.1~3.3.2規(guī)定來(lái)源于歐洲規(guī)范《PreliminaryEuropeanRecommendationsforSandwichPanels》PartII:GoodPractice。4基本規(guī)定0.1由于冷庫(kù)內(nèi)外溫差在實(shí)際使用時(shí)往往為恒溫差,所以將由于冷庫(kù)造成的溫差荷載變形為永久荷載變形,正常情況使用下溫差造成的變形為可變荷載造成的變形。(1)對(duì)屋面板和天花板,應(yīng)該考慮在建造和維修過(guò)程中的行人荷載。(2)在沒(méi)有現(xiàn)成的荷載要求的情況下,推薦屋面和天花板的均布=0.25kN/m2。另外,設(shè)計(jì)天花板時(shí),集中荷載的特征值取=1.2kN。0度低很多。4.0.2長(zhǎng)期荷載主要考慮對(duì)芯材剪切強(qiáng)度的影響,可以通過(guò)考慮芯材的剪切強(qiáng)度的方法考慮長(zhǎng)期荷載。失效模式中面板屈曲、芯材的剪切破壞和緊固件處的夾芯板破壞可能受耐久性的影響。4.0.3在可能受沖擊荷載及震動(dòng)影響的建筑物中,應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)這些作用給予特殊考慮,在公共場(chǎng)合容易有比如爆炸等場(chǎng)合的地方使用夾芯板時(shí)要考慮沖擊荷載,一般情況下可以不考慮沖擊荷載。4.0.4504.0.6短期荷載撓度值代表不包括徐變影響在內(nèi)的組合值,代表初始撓度。長(zhǎng)期荷載引起的撓度包括短期荷載撓度值額外加上剪切徐變引起的撓度。0.85夾芯板計(jì)算15.1.1夾芯板受力時(shí)可分為兩部分:一部分是面板的自身剛度用來(lái)承擔(dān)彎矩和剪力;一部分是夾層部分中的面板的軸力對(duì)夾芯板中性軸的乘積承擔(dān)的彎矩(芯材忽略)以及芯材承擔(dān)的剪力。兩部分雖然獨(dú)立,但變形協(xié)調(diào)。5.1.2非金屬夾芯板橫向均布荷載作用下內(nèi)力計(jì)算(芯材忽略)以及芯材承擔(dān)的剪力。兩部分雖然獨(dú)立,但變形協(xié)調(diào)。由于面板剛度較大,單跨情況非金屬夾芯板的內(nèi)力計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程如下:夾芯板在均布荷載作用下圖8所示。qx=ηL圖8夾芯板在均布荷載作用下示意圖式中:x/L,由結(jié)構(gòu)力學(xué)可以得到:2M2-
(1)2由力與撓度變形之間的關(guān)系可知:2
V
(2)M -Bw'',M -B
(3)V -Bw''',V
-B
(4)MDMF1MF2,,,
MMDVVDVSB
(5)(6)(7)再推導(dǎo)微分方程前,先要知道非金屬夾芯板力與變形之間的關(guān)系,截面變形如下圖所示。圖9截面變形示意圖由力與變形之間的關(guān)系可知:MB'B'-
S S2 SVSASGC由以上公式整理可以得到以下兩個(gè)微分方程:-w'''VSB'MS消去,將Vq代入得到一個(gè)關(guān)于w
(9)(10)2w''''
2w''
1
(12)L L B B式中1,2,,,
,
(13)1 B 2
1 2 B AGS S S SC2 1 2 B L B
F1
BS 類似的方法,可以消去w,得解(12)、(15)得:
2LL
VB
(15)wDxDsinhxDDw
(16)1 L 2 L 3 4 pLsinhLwp,p
(17)F1m,Fm
(18)1 L 2 2 L 1同時(shí)可以得到簡(jiǎn)支夾芯板的邊界條件為:0
(19)對(duì)于夾芯板在均布荷載作用下,由以上各式可以得到:2 M2-,V21-,x/L
4 3 12 224B
qL3p2B12
將邊界條件代入得整理可以得到的最終解為:4
coshcosh(12)qL1w
122
2 2 2
(23)B24
4
cosh 2 1
2
(24)B 2 cosh 2 12令f1 1 ,12
h/cosh/2位置彎矩及端部剪力為: 8
8 M1 1
1,M2 2
f1
(25)81
2 811 8
2 MS
181
2
(26)qL1 2 qL2 2 VF1
21
f2
21
f2
(27) qL1 2 VS
2
f2
(28) 將=0.5代入式(23),就可以得到跨中最大撓度:w0.5
5 1 8 2
(29)B4
顯然公式(29)推導(dǎo)過(guò)程和公式的參數(shù)計(jì)算過(guò)于復(fù)雜,很難在工程中得到實(shí)際應(yīng)用,為此對(duì)其oo(qs,面板自身承擔(dān)的均布荷載為qD,q對(duì)于夾芯部分:可夾層部分在荷載qs作用下的跨中撓度為:
(30)5qKq5q S S S kq
(31)384AS 384對(duì)于夾芯板面板自身:由于翼緣為非金屬面板,剪變模量很大,在均布荷載作用下剪切變形很小可以忽略不計(jì),分析方法與夾芯部分不同,翼緣處采取經(jīng)典的梁理論就可以。對(duì)式(31)做變換,去掉剪切變形部分,通過(guò)積分可以得到在均布荷載qD作用下跨中的撓度為:5q D
(32)384BD由翼緣與夾芯部分變形協(xié)調(diào)可以得出公式wSwD,可得:qSqB
BS1k
(33)S qDDqqD
1kq
(34)B1k BS qD式中
1kqD
(35)S1kqD
B
BS可以得到跨中近似彎矩及剪力:
F1 F2qL2
1kqMS1-8
(36)MF1
82
(37)MF2
(38)式中1,2為上、下面板與翼緣剛度比,即:1B
BF1
,2
BF2
(39)F1 F2 F1 F2kq3.2k
CSCS
(40)5.1.3非金屬夾芯板在橫向均布荷載作用下變形計(jì)算非金屬夾芯板在橫向均布荷載作用下變形計(jì)算。列出的兩種公式,一種是用于由不同材料和不同厚度的各向均勻面板構(gòu)成的夾芯板,另一種是用于由相同材料和相同厚度的各向均勻面板構(gòu)是面板的應(yīng)力值,可能是壓縮值或者拉伸值。如果用E1t1=E2t2由于面板應(yīng)力是由彎矩產(chǎn)生的,不僅僅取決于面板的厚度,而且取決于面板之間的距離、芯材的厚度、夾芯板的剛度,因而變形也取決于面板和芯材的厚度。5.1.4橫向均布荷載作用下,內(nèi)配加勁件的非金屬夾芯板的跨中撓度計(jì)算如下:綜上可得:
c1c)2
(41)(42)c 212
(43)夾芯板應(yīng)力計(jì)算5.2.1設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮夾芯板與其他的結(jié)構(gòu)形式不同的特點(diǎn),其中最重要的就是在分析應(yīng)力和變()。對(duì)于非金屬薄表面夾芯板,忽略面板的彎曲剛度。F1 F2 F1 MMNNF1 F2 F1 上力V造成切力勻分于材厚內(nèi)力VV在上面引剪力 、S cF2假定為常數(shù)。
F1 F2 F1假定在撓度控制的設(shè)計(jì)范圍內(nèi),芯材和面板的材料保持線彈性,同時(shí)也可假設(shè)芯材的拉伸剛度相對(duì)于面板很小,為此忽略水平方向上的芯材的法向應(yīng)力。5.2.3分配參數(shù)k考慮了面層剛度對(duì)芯材壓應(yīng)力的影響。kfke/2間支座為kfke,其中kf1。夾芯板承載力計(jì)算3.1非金屬面保溫板夾芯板在軸向荷載作用下面板中產(chǎn)生壓應(yīng)力導(dǎo)致面板屈服或者斷裂破壞性。
圖10面板的屈服或斷裂.q,撓度M1剪力Q1,剪力Q1由下述得出:Q
DwE(II
)wEIw
wdw1
(44)1 1 f 1 f1,1 dxEI(If是t3I62
,If
t36
(45)11在(45)E(IIf)w表示的是由整個(gè)夾芯板承擔(dān)荷載所產(chǎn)生的剪力,假設(shè)面板均布拉伸或E(IIf)w可以用代替,e11應(yīng)力,因此:
111EIfwQ,M,M111
1 11 1
(46)由于核心剪應(yīng)力的存在,芯材會(huì)產(chǎn)生一個(gè)剪應(yīng)變/GC,由此產(chǎn)生一個(gè)橫向變形w2,而面板也必須承擔(dān)這個(gè)額外的變形,因此由此而產(chǎn)生一個(gè)分布荷載q2,以及建立Q2,彎矩M2:q2Q,QM,MEIw
(47)2 2 2 2 f11q,Q,MM1M2,w
(48)q,Q,M,w分別為表示總荷載,總剪力,總彎矩,總變形。q代表了彎曲變形以及一個(gè)由面板和芯材共同承擔(dān)的剪力w2w2M2,并附帶產(chǎn)生一個(gè)剪力Q2。與Q2的和是作用于構(gòu)件上的總剪力。核心剪應(yīng)變與變形w2之間的關(guān)系可以得出為:ew
(49)c 2故剪應(yīng)力為:
eGw
(50)c C2將代入表達(dá)式:2 fbew2 f
(51)得:QAGw,
be,G eG
(52)1 CCe f1
Ce c C整理等式,并將(44)代入得到:w DIf If) (53)2 AG I 1 AG ICCe CCe因此總剪力為:將(53)代入上式得到:
QQ1Q2Q1EIfw2QIf2
(54)QEIf 1
) (55)a2
EI(1If
得到:
If I1 Qa21
(56)N作N()Q6)Qa2Qa2N(w
(57)式中a2
EI(1If
2,w2
1a2I
1 1 1 21,且QDw因此上式可以改寫(xiě)為:1fff Iwv
2N
a2N 1 (a
EIf
EI
(58)1兩端鉸接,則邊界條件為w1w0,當(dāng)x0及xL時(shí)。這四個(gè)邊界條件的位移可以由1正弦函數(shù)w
asin(x將此正弦位移代入wv
2N
a2N1 1 L xcos(L L,
1 (
EIf
)
EI
0,并通過(guò)消去最終可以得到:
24424[4 (a
N )2
a2N
]a10
(59)L L EIf
L EI對(duì)于此種表達(dá)式,要么a1夾芯支撐保持未受力直線狀態(tài),或者a1前的系數(shù)為0,因此到臨界應(yīng)力:
4EI[EI(1If)42fACGCe]fNcr
I 2
(60)最終得到:
ACGCeL2
EI(1f)INNN2NNNcrSF F SCNSNFNC
(61)EI2 EI2NS ,NFf ,NC
(62)NS表示夾芯支撐在忽略芯材抗彎剛度時(shí)的歐拉荷載,NF表示夾芯支撐兩面板作為獨(dú)立構(gòu)件失穩(wěn)時(shí)的歐拉荷載的和。NC可以認(rèn)為是剪切失穩(wěn)荷載,在數(shù)值上等于剪切剛度ACGCe。5.3.2夾芯板在偏心荷載作用下,如同軸心受壓作用類似,會(huì)發(fā)生整體屈曲、面板強(qiáng)度破壞。一般而言,夾芯板發(fā)生整體屈曲破壞時(shí),面板應(yīng)力處于彈性范圍內(nèi)。1/6(dh/61dyc1dycsec[12Lr22r AE 2AGI3Ne]3NedycFF vC1
(63)3.345非金屬面保溫板夾芯板由于橫向荷載作用導(dǎo)致芯材剪切破壞,如圖4所示。圖11芯材的剪切破壞支座處芯材剪切強(qiáng)度應(yīng)按(5.3.3-2)計(jì)算,其中的系數(shù)取值如下:支撐調(diào)整系數(shù)CvCv(12)剪切調(diào)整系數(shù)Cv12);盡管Cv小于1.0,如果楔條或緊固件結(jié)合撤出或拔出強(qiáng)度的大于CvCv結(jié)合之間的差值。
圖12支撐條件v0h(Cv<1.0V圖13設(shè)計(jì)剪力3.4非金屬面保溫板夾芯板由于軸向荷載或彎曲作用在面板中產(chǎn)生軸向壓應(yīng)力導(dǎo)致面板的局部圖14面板的局部皺曲確定他們的皺曲應(yīng)力w。kk=0.65k=0.5~0.65EcEct3Efc kE
(64)cr 2fk2連接計(jì)算緊固件1.1隱蔽式緊固件必須確保金屬面板內(nèi)表面不發(fā)生分層,要加強(qiáng)金屬面板內(nèi)表面要在支撐區(qū)
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