Η δομική ακεραιότητα ενός κυματοειδούς πάνελ αλουμινίου καθορίζεται από δύο βασικές μηχανικές δυνάμεις:Αντίσταση στον άνεμο (αναρρόφηση/πίεση)καιΔυνατότητα υποβολής φορτίου (στατικά/ζωντανά φορτία)Ενώ το αλουμίνιο είναι φυσικά ελαφρύ, η γεωμετρία του "κωρυχισμού" μετατρέπει ένα εύκαμπτο φύλλο σε μια άκαμπτη δομική δομή.που του επιτρέπει να διανύσει μεγάλες αποστάσεις ενώ αντιστέκεται στις ακραίες πιέσεις των τυφώνων ή του χιονιού.
Σε τεχνικούς όρους, μεταβαίνουμε από την συζήτηση ενός "υλικού" στην συζήτηση ενός"Δομικό τμήμα".
Η αντίσταση στον άνεμο και η ικανότητα φόρτωσης ενός πίνακα αλουμινίου δεν εξαρτώνται μόνο από το πάχος του μετάλλου, αλλά και από τηνΣτιγμή αδράνειας ($I$).
Θετική πίεση:Αυτό συμβαίνει όταν ο άνεμος φυσάει απευθείας κατά τον τοίχο ή το χιόνι βρίσκεται στην οροφή.
Αρνητική πίεση (αναρρόφηση αέρα):Καθώς ο άνεμος περνάει πάνω από μια στέγη ή γύρω από μια γωνία, δημιουργεί ένα κενό που προσπαθεί να "πατήσει" τα πάνελ από το κτίριο.
Η επίδραση των κυμάτων:Με την αύξηση τηςΒαθμός ($D$)Η αντίσταση του πίνακα στην κάμψη αυξάνεται εκθετικά.35 εκατομμύρια δολάρια.Το βαθύ πλευρό είναι σημαντικά πιο άκαμπτο από ένα15 εκατομμύρια δολάρια.Το πλεονέκτημα είναι ότι η μάζα του αλουμινίου δεν αλλάζει.
Για να προσδιορίσουν αν ένα πάνελ είναι "ασφαλές", οι μηχανικοί εξετάζουν τις ακόλουθες τεχνικές παραμέτρους που παρέχονται στους πίνακες φόρτωσης του κατασκευαστή:
Αυτές είναι μαθηματικές σταθερές που βασίζονται στο σχήμα του προφίλ.
$I$(cm4/m):Αντιπροσωπεύει τη δυσκαμψία.$I$σημαίνει μικρότερη εκτροπή υπό φορτίο.
$S$(cm3/m):Αντιπροσωπεύει την αντοχή και καθορίζει το σημείο στο οποίο το αλουμίνιο θα παραμορφωθεί μόνιμα.
Στους περισσότερους κτιριακούς κώδικες, ένα πάνελ θεωρείται ότι έχει "αποτύχει" αν λυγίζει πάρα πολύ, ακόμη και αν δεν σπάσει.
$L/180$:Η απόκλιση δεν πρέπει να υπερβαίνει το Span ($L$) διαιρείται με 180. (π.χ. για ένα1800 εκατομμύρια δολάρια.διάστημα, το πάνελ δεν μπορεί να λυγίσει περισσότερο από10 εκατομμύρια δολάρια.)).
Υπηρεσιακό φορτίο:Το κτίριο αναμένει να βλέπει τακτικά το τυπικό φορτίο ανέμου/χιονιού.
Τελικό φορτίο:Η μέγιστη δύναμη που μπορεί να αναλάβει το πάνελ πριν από την πλήρη διαρθρωτική βλάβη (συνήθως$1,5x$ναΔύο δολάρια.το φορτίο λειτουργίας).
Ενώ οι ειδικές τιμές εξαρτώνται από το κράμα (συνήθως3003-H14ή5052-H32) και το προφίλ, ο παρακάτω πίνακας είναι αντιπροσωπευτικός για ένα πρότυπο35 εκατομμύρια δολάρια.Βαθύ τραπεζοειδές προφίλ:
| Διάρκεια (m) | Δάχος (mm) | Επιτρεπόμενο φορτίο (kN/m2) | Αντίστοιχη ταχύτητα ανέμου |
| $1,0 εκατ. | $0.8mm$ | $4.20$ | Υπερήρακας ($> 250 km/h$) |
| 1,5 εκατομμύρια δολάρια. | $0.8mm$ | 1,85 δολάρια | Ζώνη υψηλού ανέμου (180 χλμ/ώρα) |
| $2,0 εκατομμύρια. | $1.0mm$ | 1,25 δολάρια | Τυπική παράκτια ($ 140 km/h) |
| 2,5 εκατομμύρια δολάρια. | 1,2 εκατομμύρια δολάρια. | 0,95$ | Εσωτερική ζώνη/Ασφαλισμένη ζώνη |
Σε περιπτώσεις ισχυρού ανέμου, το πάνελ από αλουμίνιο σπάνια σπάει στη μέση.
Η λύση:ΧρησιμοποιώνταςΜηχανές διάθεσης φορτίου (μαγνήτες σέλας)Τα μεγάλα αυτά διαμαντένια αλουμινένια πλέγματα διανέμουν τη δύναμη της αναρρόφησης σε μια μεγαλύτερη επιφάνεια του πλευρού, αυξάνοντας την αντίσταση άνεσης κατά έως και$50%$.
Η απόσταση μεταξύ των δομικών υποστηρικτικών στοιχείων είναι η πιο κρίσιμη μεταβλητή.$20%$Για τις βιομηχανικές αποθήκες, ένα διάστημα1,5 εκατομμύρια δολάρια.να$2,0 εκατομμύρια.είναι το επαγγελματικό πρότυπο για$0.9mm - 1.0mm$Αλουμίνιο.
Χρησιμοποιώντας"Μη σκληρό" (H14/H24)ή"Πλήρης σκληρότητα" (H18)Το μαλακό αλουμίνιο ($O$Η ατμόσφαιρα έχει μια χαμηλή αντοχή απόδοσης και θα "αποσυσταθεί" ή θα ισοπεδώσει υπό έντονη ανάσα ανέμου.
Η δομική ακεραιότητα ενός κυματοειδούς πάνελ αλουμινίου καθορίζεται από δύο βασικές μηχανικές δυνάμεις:Αντίσταση στον άνεμο (αναρρόφηση/πίεση)καιΔυνατότητα υποβολής φορτίου (στατικά/ζωντανά φορτία)Ενώ το αλουμίνιο είναι φυσικά ελαφρύ, η γεωμετρία του "κωρυχισμού" μετατρέπει ένα εύκαμπτο φύλλο σε μια άκαμπτη δομική δομή.που του επιτρέπει να διανύσει μεγάλες αποστάσεις ενώ αντιστέκεται στις ακραίες πιέσεις των τυφώνων ή του χιονιού.
Σε τεχνικούς όρους, μεταβαίνουμε από την συζήτηση ενός "υλικού" στην συζήτηση ενός"Δομικό τμήμα".
Η αντίσταση στον άνεμο και η ικανότητα φόρτωσης ενός πίνακα αλουμινίου δεν εξαρτώνται μόνο από το πάχος του μετάλλου, αλλά και από τηνΣτιγμή αδράνειας ($I$).
Θετική πίεση:Αυτό συμβαίνει όταν ο άνεμος φυσάει απευθείας κατά τον τοίχο ή το χιόνι βρίσκεται στην οροφή.
Αρνητική πίεση (αναρρόφηση αέρα):Καθώς ο άνεμος περνάει πάνω από μια στέγη ή γύρω από μια γωνία, δημιουργεί ένα κενό που προσπαθεί να "πατήσει" τα πάνελ από το κτίριο.
Η επίδραση των κυμάτων:Με την αύξηση τηςΒαθμός ($D$)Η αντίσταση του πίνακα στην κάμψη αυξάνεται εκθετικά.35 εκατομμύρια δολάρια.Το βαθύ πλευρό είναι σημαντικά πιο άκαμπτο από ένα15 εκατομμύρια δολάρια.Το πλεονέκτημα είναι ότι η μάζα του αλουμινίου δεν αλλάζει.
Για να προσδιορίσουν αν ένα πάνελ είναι "ασφαλές", οι μηχανικοί εξετάζουν τις ακόλουθες τεχνικές παραμέτρους που παρέχονται στους πίνακες φόρτωσης του κατασκευαστή:
Αυτές είναι μαθηματικές σταθερές που βασίζονται στο σχήμα του προφίλ.
$I$(cm4/m):Αντιπροσωπεύει τη δυσκαμψία.$I$σημαίνει μικρότερη εκτροπή υπό φορτίο.
$S$(cm3/m):Αντιπροσωπεύει την αντοχή και καθορίζει το σημείο στο οποίο το αλουμίνιο θα παραμορφωθεί μόνιμα.
Στους περισσότερους κτιριακούς κώδικες, ένα πάνελ θεωρείται ότι έχει "αποτύχει" αν λυγίζει πάρα πολύ, ακόμη και αν δεν σπάσει.
$L/180$:Η απόκλιση δεν πρέπει να υπερβαίνει το Span ($L$) διαιρείται με 180. (π.χ. για ένα1800 εκατομμύρια δολάρια.διάστημα, το πάνελ δεν μπορεί να λυγίσει περισσότερο από10 εκατομμύρια δολάρια.)).
Υπηρεσιακό φορτίο:Το κτίριο αναμένει να βλέπει τακτικά το τυπικό φορτίο ανέμου/χιονιού.
Τελικό φορτίο:Η μέγιστη δύναμη που μπορεί να αναλάβει το πάνελ πριν από την πλήρη διαρθρωτική βλάβη (συνήθως$1,5x$ναΔύο δολάρια.το φορτίο λειτουργίας).
Ενώ οι ειδικές τιμές εξαρτώνται από το κράμα (συνήθως3003-H14ή5052-H32) και το προφίλ, ο παρακάτω πίνακας είναι αντιπροσωπευτικός για ένα πρότυπο35 εκατομμύρια δολάρια.Βαθύ τραπεζοειδές προφίλ:
| Διάρκεια (m) | Δάχος (mm) | Επιτρεπόμενο φορτίο (kN/m2) | Αντίστοιχη ταχύτητα ανέμου |
| $1,0 εκατ. | $0.8mm$ | $4.20$ | Υπερήρακας ($> 250 km/h$) |
| 1,5 εκατομμύρια δολάρια. | $0.8mm$ | 1,85 δολάρια | Ζώνη υψηλού ανέμου (180 χλμ/ώρα) |
| $2,0 εκατομμύρια. | $1.0mm$ | 1,25 δολάρια | Τυπική παράκτια ($ 140 km/h) |
| 2,5 εκατομμύρια δολάρια. | 1,2 εκατομμύρια δολάρια. | 0,95$ | Εσωτερική ζώνη/Ασφαλισμένη ζώνη |
Σε περιπτώσεις ισχυρού ανέμου, το πάνελ από αλουμίνιο σπάνια σπάει στη μέση.
Η λύση:ΧρησιμοποιώνταςΜηχανές διάθεσης φορτίου (μαγνήτες σέλας)Τα μεγάλα αυτά διαμαντένια αλουμινένια πλέγματα διανέμουν τη δύναμη της αναρρόφησης σε μια μεγαλύτερη επιφάνεια του πλευρού, αυξάνοντας την αντίσταση άνεσης κατά έως και$50%$.
Η απόσταση μεταξύ των δομικών υποστηρικτικών στοιχείων είναι η πιο κρίσιμη μεταβλητή.$20%$Για τις βιομηχανικές αποθήκες, ένα διάστημα1,5 εκατομμύρια δολάρια.να$2,0 εκατομμύρια.είναι το επαγγελματικό πρότυπο για$0.9mm - 1.0mm$Αλουμίνιο.
Χρησιμοποιώντας"Μη σκληρό" (H14/H24)ή"Πλήρης σκληρότητα" (H18)Το μαλακό αλουμίνιο ($O$Η ατμόσφαιρα έχει μια χαμηλή αντοχή απόδοσης και θα "αποσυσταθεί" ή θα ισοπεδώσει υπό έντονη ανάσα ανέμου.