JGJ/T 453-2019标准规范下载简介

JGJ/T 453-2019金属面夹芯板应用技术标准

发生剪切破坏而不是屈曲破坏的条件

108Gcd. 4L E +1

式中：G一芯材的剪变模量（N/mm）； Ec一芯材的弹性模量（N/mm）； d。一试样中芯材的厚度（mm）； L一支座宽度（mm）。 如果不满足上述条件，则应考虑支座处芯材的压缩变形，通 过图表中给出的和w，对其进行测量。计算中所采用的变形 w为减去（w十w）后的修正值。 3）试样宽度6应为无加强肋的平表面宽度。 4）通常支座及加载点处的金属板条宽度L为60mm。为了 避免芯材的局部压碎，如果需要的话，该值可增加。 5）控制加载速率，使得试件在试验开始后5min～10min内 发生破坏。 6）对硬质泡沫材料金属面夹芯板的剪切强度，4点弯曲试 验通常比其他可用方法更能得到可靠的剪切强度及刚度。然而， 对于矿物棉芯材金属面夹芯板，宜采用其他剪切试验，如带有节 点的全宽度板试验或搭接试验。 7）用于矿物棉芯材的试样宽度6可适当增天些。 8）不推荐基于搭接接头的拉伸或压缩试验方法，因为该方 法通常得到的结果比推荐的方法要差。 9）如果在设计和试验中采用不同的方法GB/T 40239-2021 城市雪灾气象等级，应证明它们之间

A.2.5本条模拟了双跨梁的跨中支座情况。如试验采用的试样

A.2.5本条模拟了双跨梁的跨中支座情况。如试验采用的试样

较短，芯材压碎可能是主要的破坏方式，这样将会得到一个保 的屈曲应力值。

1）加载类型； 2）支撑件厚度； 3）连接件头部和垫圈： 4）芯材特性； 5）金属面板特性； 6）末端与边缘距离。

A.2.9记录的信息包括：

1）生产日期和时间： 2）生产方法和板制造过程中的定向，例如，哪个金属面板 位于最上层，哪些是连续发泡中的边缘等； 3）试验日期和时间； 4）试验条件：温度和湿度： 5）加载方法和仪表装置细节： 6）边界条件：板的个数及长度，支座宽度及细部构造，与 支撑结构相连的连接件个数和细部构造； 7）试验中板的定向； 8）金属面板性能：厚度、屈服应力、儿何尺寸等： 9）芯材性能：密度、强度、模量等： 10）试验测量值：荷载、变形、温度等

属面夹芯板内力、挠度利

B.1金属面夹芯板内力与挠度计算

B.1金属面夹芯板内力与挠度计算

B.1.2由于公式的复杂性，本条仅提供单跨计算公式，对于多 跨的情况可以参照单跨计算公式偏保守取值，其会造成一定的 浪费

5L+ KqL? 5qL w= (1+ 384 Bs 8G.As 384 Bs 5

推导如下所示，通常将金属面夹芯板简化成梁，在通过梁的 位移公式来计算：

通过求解以上两个方程组，解

Ms V's Vs 0, 1 Bs AcGal A.G.

利用边界条件并积分求得在均布荷载作用下的跨中位移公 式，其中：

EAFE2AF2 B=Bs=EFI11+EF2I22= EmAn + EmAr

由于垂直于截面应力之和为0，即：

SAiydA，S2=AF2ydA

OFdA, +oF2dA2= 0

同时金属面板很薄，假定应力OF1、OF2均为常数，可 推出：

可以得到中性轴距离上钢板中性轴的位置：

计算上、下金属面板的惯性矩

y=EF2eAF2/（EFAFI+EF2AF2

1=Ay?dA=EeAAF/(EAF2+EA） I22=A2ydA=Ee?AAp2/(E2A2+EA）2

I22=A2ydA=Ee?AA2/(E2AF2+EA

金属面夹芯板的抗弯刚度B：

EFAFEF2AF2e B=Bs=EFI+E2I22 ErA+ErAr2

本条单跨温差公式的推导过程如下：单跨简支时，温度只能 引起挠度，不会造成应力改变，简支金属面夹芯板将在温度的作 用下变成弧形。其变形时，上、下金属面板温度分别为T1，T2，

对公式（19）二次积分，引入边界条件，可以得到跨中位置 处的挠度：

B.1.3深压型金属面夹芯板受力时可分为两部分：

B.1.3深压型金属面芯板受力时可分为两部分

玉型金属面板的自身刚度用来承担弯矩和剪力，一部分是夹层部 分中的金属面板的轴力对金属面夹芯板中性轴的乘积承担的弯矩 （芯材忽略）以及芯材承担的剪力。两部分虽然独立，但变形协

调。由于金属面板刚度较大，单跨情况也要做超静定结构分析。 单跨板受均布荷载9作用下的挠度及温差效应的挠度精度解 过于复杂，实用性不高，近似解简单、精确度非常高。近似解主 要用于针对典型荷载与常见板跨的简单手算，针对于金属面板应 力的计算用下面的近似解计算可完全满足精度规定，但对于剪力 的计算是不精确的。 单跨深压型或压型钢板金属面夹芯板的计算公式及内力的推 导过程如下： 结构单元荷载法虽然简单，但是只能求总界面处的弯矩及剪 力，不能得到金属面板翼缘和夹芯部分的弯矩和剪力，所以本条 采用微分方程平衡法推导，金属面夹芯板在均布荷载作用下如图 6所示。

由结构力学可以得到：

由力与挠度变形之间的关系可知：

图6金属面夹芯板在均布荷载作用下示意

因为假定变形相互协调，并且金属面板与芯材为线弹性，应 与变形成正比，所以为了推导方便相互叠加：

Mp=MF十MF2， M=M+Ms

VD=VFI+VF2， V=Vp+Vs Bp=BFl+Brp2, B=Bp十Bs

在推导微分方程前，先要知道深压型金属面夹芯板力与变形 间的关系，截面变形如图7所示。

由力与变形之间的关系可知

由以上公式整理可以得到下列两个微分方程：

消去 Y, 将 V=一g 代人得到一个关于 w 的四阶微分方程：

式中α,α,,α,β,入的取值如下

BFl BF2 Br1 +Br2 Bs a= Bs ,α2 Bs Q Q Bs AsGL?

类似的方法，可以消去，得：

解式（33）、式（36）得：

1+α =L? B GcAs) (Br+Br2Bs aβ

式中w,，Y是与荷载相关的特解，可以很容易找到两个解：

司时，可以得到简支金属面夹芯板的边界条件：

1+α）m2F2=（1+α）

w（0)=0,L）=0.（0）=0,w"（L）=0

对于金属面夹芯板在均布荷载作用下，由以上各式可以 得到：

(41) （42） (43)

令（）=1 准导，可以得到所需跨中位置查矩及端部前力

计算推导，可以得到所需跨中位置弯矩及端部剪力

qL2 O α2 FI= 1 + 8 1±α 8 1+α

Ms = qL 2g1(入) 8

Vs=± 1 f2(a) Z 1+α

将n=0.5代入式（44），就可以得到跨中最大挠度：

qL[5 w O max B 384 8012

显然式（50）的推导过程和参数计算过于复杂，很难在工程 中得到实际应用，为此对其进行简化。屋面金属面夹芯板受力时 可分为两部分：一部分是屋面金属面夹芯板金属面板的自身刚度 用来承担弯矩和剪力；一部分是夹层部分中的金属面板的轴力对 中性轴o一o的乘积承担弯矩（芯材忽略）以及夹芯部分中芯材 承担剪力，两部分虽然独立，但变形协调。这一点是公式简化推 动可行的重要依据。令夹层部分承担的均布荷载为9s，金属面 板自身承担的均布荷载为9，即：

5 9sL KqsL? 5 qsL (1+kg) Ws= 384 Bs 8G.As 384 Bs

q =9s + 9p

对于翼缘处金属面板自身，由于翼缘为冷压薄壁钢材，剪变 模量很大，在均布荷载作用下的剪切变形很小，可以忽略不计， 分析方法与夹芯部分不同，翼缘处采取经典的梁理论就可以。对 式（52）做变换，去掉剪切变形部分，通过积分可以得到在均布 荷载9作用下跨中的挠度：

5 quL wp=384 B)

由于翼缘与夹芯部分变形协调，可以得出 w。=，可得

Bs (1+kg)Bp Q= Bs+(1k)B = qd (1+k.)Bp Br1 +BF2 d= Bs + (1 +k.)Bp B..+ B.. + Bs

可以得到跨中近似弯矩及剪力：

式（58）、式（59）中d，，d2为上、下金属面板与翼缘刚度 即

从而得到跨中最大挠度近似为：

BFi Br2 Br1 + Br2 9.6Bs kg = 3.2k = L?G.As

在温度荷载作用下，屋面金属面夹芯板一定会发生变形，虽 然整个结构为简支，支座处没有反力，但是由于算缘具有不可忽 略的刚度，将会在夹层部分和翼缘部分产生相互作用的力。可以 通过上述所使用的微分方程平衡法推导出温度作用下屋面金属面 板的各个主要部位的受力情况和挠度，但推导过程过于烦琐而且 工程应用性不大，可以采用简化方法推导其应力及挠度，与平衡 方法相对比是比较简单的。在此，按照以上方式分别求出夹层部 分及翼缘部分的跨中挠度，令其协调相等，近似求解跨中挠度的 最大值。假定在温度作用下，夹层和翼缘的弯矩均匀分布，分别

为Ms，MD。由于金属面夹芯板简支，无支座力产生，所以金属 面夹芯板夹芯部分和翼缘弯矩必定大小相等，即：

夹芯部分在局部弯矩作用下，单位跨度范围内将产生单位转 角91；同时夹芯部分单元也将产生剪力VI：

由材料力学可以推出，对于夹层部分的挠度：

GB/T 39422-2020 木结构销槽承压强度及钉连接承载力特征值确定方法最后得到跨中挠度的最大值

Ms.V q1 B.

MsL Ms qL2 Ws 8 + 8Bs AG.

B.2金属面夹芯板应力计算

NB/T 20358.10-2018 核电厂建设工程预算定额 第10部分：核岛防腐、保温工程B.2金属面夹芯板应力计算

B.2.1、B.2.2设计中应该考虑金属面夹芯板与其他的结构形 式不同的特点，其中最重要的就是在分析应力和挠度时考虑到芯 材的弹性性能，必须注意到剪切变形的影响。比较计算组合截面 时的经典抗弯理论，对板截面的伯努利假设仅适用于个体单元截 面的计算，并不适用于整体截面。其中剪变模量是金属面夹芯板 在室内常温下的平均值，是一个常数，用于应力计算与挠度计

支座处压应力的计算模型中，假设支撑板为刚性，支座压力 对称分布于支座线。对于柔性支撑结构，例如开口冷弯截面，假 设支座压力在一个较小区域上分布；端支座为kL十ke/2，中间 支座为kL十ke，其中k≤l。 为了方便工程设计人员，按照本标准中的计算公式编制了计 算例题和计算表格，只要输入相关初始参数，金属面夹芯板应力 和变形就能很快计算出来，非常方便和实用