展開面積

展開面積是指柜子的六個面展開後的面積總和。頂帶牆的展開面積就是指頂面面積和各個牆面展開後的面積之和。

基本介紹

• 中文名：展開面積
• 外文名：Expand area
• 描述：建築物各層外圍水平投影面積總和
• 套用：建築展開面積計算
• 學科：數學

概念

建築展開面積，是指建築物各層外圍水平投影面積的總和。當衝壓件表面積與初始展開面積相等時，計算效率並不是最高。對於大型實際件，基於截面線展開算法具有更好的收斂性；同時也說明，對於兩種初始解預示算法來說，適當選取面積比，合理調整初始展開面積，都能夠比較有效地提高運算效率，並可以得到比較理想的初始毛坯形狀。

用Solidworks計算迴轉體的展開面積

研究背景

在衝壓工藝的設計過程中，要大量地設計迴轉體的展開面積，以前我們經常使用的是“母線法”或“公式法”來計算迴轉體的展開面積。“母線法”的優點是比較準確，缺點是計算較煩瑣。“公式法”就是直接代入公式來計算，該方法優點是計算簡單，缺點是計算不準確。

附表 有凸緣圓筒形拉深件的修邊餘量δ

立體造型與展開面積計算

首先確定該件的修邊餘量，修邊餘量的確定很重要，餘量過大，造成原材料浪費，成本提高。凸緣太大，造成拉深困難，增多拉深次數。凸緣太小，易造成凸邊材料不夠的現象。根據 d_凸/d = (168.2+2.5)/210=0.81 mm，查《衝壓手冊》得出具體的修邊餘量(見附表)。

圖1 調整後毛坯圖樣尺寸

進一步得到修邊餘量 δ為5 mm，調整後毛坯圖樣尺寸如圖1所示。根據毛坯圖樣進行造型，說明一下，關於30°與40°處的平台，經材料變薄就可以滿足，所以造型的時候可以忽略不計。首先在“前視圖基準面”上新建一個草圖(見圖2)。

在建立草圖的情況下，點擊輪件中的旋轉凸台，獲得立體造型，即得到缸體的三維毛坯造型。得到立體造型後，再點擊選單欄中“工具”欄，顯示出質量特性欄，以“質量特性”欄中得出體積是254144. 27 mm³，因為迴轉體的毛坯初始狀態是圓柱體，其體積V_圓柱=πR²t，由此獲得

圖2前視圖基準面

得毛坯直徑D=2R=359.25 mm。

最終，確定毛坯直徑尺寸為360 mm。

根據以上方法，進行衝壓件的毛坯展開計算，經生產使用，該方法計算結果非常精確。

H鋼製金屬結構展開面積專題研究

鋼製金屬結構構件在可行性研究、初步設計及施工圖設計階段從理論上雖然可以計算出每件的表面積，但耗費工時太多。故在許多工程項目通常H鋼製金屬結構展開面積通常採用預算定額規定的5.8 m²/100kg或《中石化協辦發(2003)10號文》中“金屬結構可根據不同結構形式和構件大小，按每噸25～40 m²計算”來計價。

由於金屬結構展開面積取定值直接影響到金屬結構的除銹、防腐、防火塗料、噴鍍費用，尤其是大型石化裝置區內H鋼製金屬結構重量達數千噸到數萬噸，該取定值對工程費用計價的準確性有較大的影響，取定值的準確性也就成為工程造價工作中敏感而有爭議的話題。為此筆者將分別從以下兩個切入點進行分析論證 H鋼製金屬結構的展開面積較為準確的取定值範圍。

理論計算分析

按金屬材料國家標準與金屬材料技術參數(規格重量)， 同時按組成金屬結構構件的各類型鋼（即H鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼以及鋼板）進行理論計算：再分別取（抽樣）各類型鋼最大、中間、最小規格，導出符合重量100 kg條件時相對表面積值。

（1）H型鋼材

H型鋼材用量通常占H鋼製鋼結構重量的60%至70%；從國標GB-11263-1998中，取H鋼最大規格為H*B*t1*t2=498*432*45*70，導出重量100 kg展開面積僅為0.43平方米；取H鋼中間規格H*B*t1*t2=350*350*12*19，導出重量100 kg展開面積為1.44平方米；取H鋼最小規格為H*B*t1*t2=100*100*6*8，導出重量100 kg展開面積為2.04平方米。按照各占三分之一加權平均計算取定值1.56 m²/100 Kg。

（2）工字鋼、槽鋼、角鋼、鋼板

工字鋼、槽鋼、角鋼、鋼板總用量通常占H鋼製鋼結構重量的40%至30%：以下分別計算理論數據：

①工字鋼：普通工字鋼共有35種不同規格。取最大規格工字鋼腰、腿厚度最大值分別為23 mm、28 mm，導出100 kg條件下展開面積趨近1.40平方米；取工字鋼中間規格腰、腿厚度11.50 mm至15.00 mm，導出100 kg 條件下其展開面積為1.99平方米；取最小規格工字鋼腰、腿厚度最小值分別為4.50 mm、7.6 mm，導出重量100 kg條件下展開面積趨近4.11平方米。按照各占三分之一加權平均計算取定值3.00 m²/100 Kg。

②槽鋼：普通槽鋼共有30種不同規格。取其最大規格，腰厚度、腿平均厚度分別趨近值為14.50 mm、18.00 mm，導出100 kg條件下展開面積趨近值為1.65平方米；取其中間規格，腰厚度、腿平均厚度分別趨近值9.00 mm、11.50 mm，導出100 kg條件下其展開面積趨近值為2.50平方米；取其最小規格，腰厚度、腿平均厚度分別趨近值4.50 mm、7.00 mm，導出重量100 kg條件下展開面積趨近值為4.91平方米。按照各占三分之一加權平均計算取定值3.62 m²/100 Kg。

③等邊角鋼：等邊角鋼共有15種不同型號、82種不同規格。取其最大規格邊厚趨近值為24 mm、導出100 kg條件下展開面積理論趨近值為1.12平方米；取其中間規格邊厚趨近值7 mm，導出100 kg條件下其展開面積理論趨近值為3.75平方米；取其最小規格邊厚趨近值3 mm，導出重量100 kg條件下展開面積理論趨近值為9.00平方米。按照各占三分之一加權平均計算取定值5.55 m²/100 Kg。

④不等邊角鋼：不等邊角鋼共有19種不同型號41種不同規格。取其最大規格邊厚趨近值18mm，導出100 kg條件下展開面積趨近值為1.49平方米；取其中間規格邊厚趨近值8 mm，導出100 kg條件下展開面積趨近值為3.33平方米；取其最小規格邊厚趨近值3 mm，導出重量100 kg條件下展開面積趨近值為8.99平方米。最小規格不等邊角鋼不宜用於H鋼製金屬結構工程。按照各占二分之一加權平均計算取定值2.89 m²/100 Kg。

⑤鋼板：通常節點鋼板厚16 mm、14 mm、12 mm、10 mm、8 mm，分別導出100 kg鋼板展開面積0.7962平方米、0.9099平方米、1.0616平方米、1.273平方米、1.592平方米；按照各占五分之一加權平均計算取定值1.35 m₂/100 Kg。

按照工字鋼、槽鋼、角鋼、鋼板各占12%、30%、45%、13%加權計算取定值4.22 m²/100 Kg
對於以上各組數據按照如下加權方式計算：H型鋼60%~70%，其他占40%~30%，可得出2.95 m²/100 Kg~2.53 m₂/100 Kg。

研究總結

從以上實例測算數值，理論值計算分析中，結合日常造價工作實踐中的經驗我們可以得出如下結論：H鋼製鋼結構展開面積取定值宜採用25～30 m²/t。在工程造價工作中，我們應該善於吸取成功經驗，善於從標準定額庫中提取符合市場經濟的合理數據，同時結合新材料、新標準、新技術、新設備建立新定額，逐步改變以前依靠定額的計價方式，逐步建立適合市場經濟的企業價格資料庫。