中文名称 | 热成型钢板 | 屈服度 | 1000Mpa |
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目的 | 全面提升了钢板强度 | 工艺温度 | 950°C |
极高的材料强度及延展性。一般的高强度钢板的抗拉强度在400-450MPa左右,而热成形钢材加热前抗拉强度就已达到500-800MPa,加热成形后则提高至1300-1600 MPa,为普通钢材的3-4倍,其硬度仅次于陶瓷,但又具有钢材的韧性。因此由热成型钢板制成的车身极大的提高了车身的抗碰撞能力和整体安全性,在碰撞中对车内人员会起到很好的保护作用。
有效的减轻整车重量,节约能耗。由于热成型钢板极高的材料强度,因此在设计时可以用一个热成形零件代替多个普通钢板的零件。例如速腾车型前后门中间的B柱,由于采用了热成型钢板则不再需要加强梁,在保证强度的情况下,减少5个零件,减重约4.5公斤,自然减少了汽车的油耗,对缩减车主的使用成本也起到了辅助作用。而迈腾总重因采用热成型钢板减轻的重量和则接近10公斤。
热成型钢板具有很好的材料成形准确度,消除材料回弹的影响,可以实现复杂的形状。由于热成型钢板的特殊性质,并且是加热后成形,因此可以在一道工序完成普通冷冲压成形需多道工序才能完成的复杂形状。一次成型的工艺好处在于可以确保钢板在加工过程当中,钢板内部纤维流向不必受到二次受力的冲击,保证钢板保持最好的强度和韧度,而且在零件成形后进行快速冷却,零件成形后的回弹量很小,极大地提高了材料成形准确度,更好的保证了零件尺寸精度,为下一步的车身焊接打下良好的基础。
热成型钢板的原材料为欧洲钢铁巨头帝森-克虏伯和安赛洛-米塔尔的专利产品,所有钢板均需从欧洲进口,目前中国的生产线逐渐增多,在2013年底将有超过10条的生产线投入生产。
市场价 | 信息价 | 询价 |
超高强度和高强度车身材料,具有极高的机械安全性。而热成型钢板则主要应用于前、后保险杠骨架以及A柱、B柱等重点部位,在发生撞击时,尤其在正面和侧面撞击时,可有效减少驾驶舱变形,保护驾乘人员的安全。
一个车身的强度取决于车身的设计与钢板强度,因此车身重要防护部位的钢板强度就显得至关重要,热成型钢板无疑是各类高强度板中的佼佼者。
压型钢板屋面
已经包括损耗及搭接量。是安装成型屋面的面积。
压型钢板的问题
答:压型钢板,上部是平板式的,约50mm,下部是槽形的,取平厚度计算。两数相加是混凝土量。具体厚度按设计大样图。我这里的上下厚度平均约108mm。
彩色压型钢板
计算屋面彩色压型钢板工程量时,应按展开面积计算。
压型钢板的问题
应该是按设计图计算的。这些需按实计算
压型钢板面
借用屋面压型板定额
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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组合板:由压型钢板和混凝土板两部分组成;压型钢板按其在组合板中的作用可以分为三类:
(一)以压型钢板作为组合板的主要承重构件,混凝土只是作为楼板的面层以形成平整的表面及起到分布荷载的作用;
(二)压型钢板作为浇筑混凝土的永久性模板,并作为施工时的操作平台;
(三)考虑组合作用的压型钢板组合楼板,这种结构构件在工程中最为广泛应用。
本章主要讲述第三类考虑组合作用的压型钢板混凝土组合楼板,在施工阶段压型钢板作为模版及浇筑混凝土的作业平台,在施工阶段仅进行强度和刚度验算;在使用阶段,压型钢板相当于钢筋混凝土板中的受拉钢筋,在全部静载及活荷载作用下,考虑两者的组合作用,因此按照组合楼板进行计算。
百分之339。
根据太平洋汽车网发布信息显示,凯美瑞车身上抗拉强度大于等于590MPa的超高强度钢板包含热成型钢板占比达百分之339,保证车身拥有足够的强度。
凯美瑞是丰田的中型车。凯美瑞采用两款发动机,一款是20升自然吸气发动机,一款是25升自然吸气发动机。
铝的。
热成型钢材是钢板经过950℃左右的高温加热之后一次成型,又迅速冷却,从而全面提升了钢板强度。一般的高强度钢板的抗拉强度在400-450MPa左右,而热成型钢材的抗拉强度可以达到1300-1600MPa,为普通钢材的3-4倍。根据钢材强度与厚度等价关系,1mm的热成型钢板相当于173mm的普通高强度钢板。例如:小鹏P7的B柱采用16mm厚度的双热成型钢板,等效于采用27mm厚度的高强度钢板,抵抗碰撞的能力相对于大部分车型提升70%。
迈腾采用了HSB(High-Strength
Body)高强度车身结构设计,屈服强度大于180Mpa(普通钢板的屈服强度一般为120-140Mpa)的高强度和超高强度钢板应用比例高达74%,而其中,屈服强度大于1000MPa的热成型钢板占整个车身的16%。
值得一提的是,迈腾在国内B级车中首次采用热成型技术。热车型钢板的优点是质量更轻而且刚度更高,拉伸强度已经超过了航空级别的钛合金。在迈腾车身上,热成型钢板主要应用于前地板和车门加强梁以及A柱、B柱等重要部位,在发生撞击时,尤其在侧面撞击时,可有效减少座舱形变,保护驾乘人员的安全。据一汽-大众车身工程师介绍,在同等车身强度前提下,这种强度更高的热成型钢板质量反而较轻,可以使车身减少20多公斤的重量,使得整车动力性和燃油经济性有更佳的表现。
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制造汽车所采用钢材主要:碳结钢、合金钢、易切钢、弹簧钢、非调制钢、轴承钢、齿轮钢、冷镦钢、耐热钢等根据车辆应用范围同所选钢材所同
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其易切钢提高切削品味降低切削抗力或者自化加工程改善处理性能能单独或符合添加硫、磷、铅、铋、铍、钙及其易切削元素
锐界车的A、B、C柱和底盘车门外架、A柱方横梁等部分全部采用硼钢(屈服强度超过1000MP),有的地方叫极超高强度钢板(此名称其实范围很,钢板强度各国不统,不具有标准意义),热成型钢板(屈服强度超过1000MP)等名称,宣称钢板的屈服强度超过1000MP;也有报道很含糊的说ABC柱和前后防撞梁、车门防撞梁等关键部位,都高强度钢板和热成型钢板,这就间接说明了不全部关键部位都用了屈服强度超过1000MP的钢板