[科普中国]-展开面积

展开面积是指柜子的六个面展开后的面积总和。顶带墙的展开面积就是指顶面面积和各个墙面展开后的面积之和。

概念建筑展开面积，是指建筑物各层外围水平投影面积的总和。当冲压件表面积与初始展开面积相等时，计算效率并不是最高。对于大型实际件，基于截面线展开算法具有更好的收敛性；同时也说明，对于两种初始解预示算法来说，适当选取面积比，合理调整初始展开面积，都能够比较有效地提高运算效率，并可以得到比较理想的初始毛坯形状。

用Solidworks计算回转体的展开面积研究背景在冲压工艺的设计过程中，要大量地设计回转体的展开面积，以前我们经常使用的是“母线法”或“公式法”来计算回转体的展开面积。“母线法”的优点是比较准确，缺点是计算较烦琐。“公式法”就是直接代入公式来计算，该方法优点是计算简单，缺点是计算不准确。

立体造型与展开面积计算首先确定该件的修边余量，修边余量的确定很重要，余量过大，造成原材料浪费，成本提高。凸缘太大，造成拉深困难，增多拉深次数。凸缘太小，易造成凸边材料不够的现象。根据 d凸/d = (168.2+2.5)/210=0.81 mm，查《冲压手册》得出具体的修边余量(见附表)。

进一步得到修边余量 δ为5 mm，调整后毛坯图样尺寸如图1所示。根据毛坯图样进行造型，说明一下，关于30°与40°处的平台，经材料变薄就可以满足，所以造型的时候可以忽略不计。首先在“前视图基准面”上新建一个草图(见图2)。

在建立草图的情况下，点击轮件中的旋转凸台，获得立体造型，即得到缸体的三维毛坯造型。得到立体造型后，再点击菜单栏中“工具”栏，显示出质量特性栏，以“质量特性”栏中得出体积是254144. 27 mm3，因为回转体的毛坯初始状态是圆柱体，其体积V圆柱=πR2t，由此获得

得毛坯直径D=2R=359.25 mm。

最终，确定毛坯直径尺寸为360 mm。

根据以上方法，进行冲压件的毛坯展开计算，经生产使用，该方法计算结果非常精确。1

H钢制金属结构展开面积专题研究钢制金属结构构件在可行性研究、初步设计及施工图设计阶段从理论上虽然可以计算出每件的表面积，但耗费工时太多。故在许多工程项目通常H钢制金属结构展开面积通常采用预算定额规定的5.8 m2/100kg或《中石化协办发(2003)10号文》中“金属结构可根据不同结构形式和构件大小，按每吨25～40 m2计算”来计价。

由于金属结构展开面积取定值直接影响到金属结构的除锈、防腐、防火涂料、喷镀费用，尤其是大型石化装置区内H钢制金属结构重量达数千吨到数万吨，该取定值对工程费用计价的准确性有较大的影响，取定值的准确性也就成为工程造价工作中敏感而有争议的话题。为此笔者将分别从以下两个切入点进行分析论证 H钢制金属结构的展开面积较为准确的取定值范围。

理论计算分析按金属材料国家标准与金属材料技术参数(规格重量)， 同时按组成金属结构构件的各类型钢（即H钢、工字钢、槽钢、角钢以及钢板）进行理论计算：再分别取（抽样）各类型钢最大、中间、最小规格，导出符合重量100 kg条件时相对表面积值。

（1）H型钢材

H型钢材用量通常占H钢制钢结构重量的60%至70%；从国标GB-11263-1998中，取H钢最大规格为H*B*t1*t2=498*432*45*70，导出重量100 kg展开面积仅为0.43平方米；取H钢中间规格H*B*t1*t2=350*350*12*19，导出重量100 kg展开面积为1.44平方米；取H钢最小规格为H*B*t1*t2=100*100*6*8，导出重量100 kg展开面积为2.04平方米。按照各占三分之一加权平均计算取定值1.56 m2/100 Kg。

（2）工字钢、槽钢、角钢、钢板

工字钢、槽钢、角钢、钢板总用量通常占H钢制钢结构重量的40%至30%：以下分别计算理论数据：

①工字钢：普通工字钢共有35种不同规格。取最大规格工字钢腰、腿厚度最大值分别为23 mm、28 mm，导出100 kg条件下展开面积趋近1.40平方米；取工字钢中间规格腰、腿厚度11.50 mm至15.00 mm，导出100 kg 条件下其展开面积为1.99平方米；取最小规格工字钢腰、腿厚度最小值分别为4.50 mm、7.6 mm，导出重量100 kg条件下展开面积趋近4.11平方米。按照各占三分之一加权平均计算取定值3.00 m2/100 Kg。

②槽钢：普通槽钢共有30种不同规格。取其最大规格，腰厚度、腿平均厚度分别趋近值为14.50 mm、18.00 mm，导出100 kg条件下展开面积趋近值为1.65平方米；取其中间规格，腰厚度、腿平均厚度分别趋近值9.00 mm、11.50 mm，导出100 kg条件下其展开面积趋近值为2.50平方米；取其最小规格，腰厚度、腿平均厚度分别趋近值4.50 mm、7.00 mm，导出重量100 kg条件下展开面积趋近值为4.91平方米。按照各占三分之一加权平均计算取定值3.62 m2/100 Kg。

③等边角钢：等边角钢共有15种不同型号、82种不同规格。取其最大规格边厚趋近值为24 mm、导出100 kg条件下展开面积理论趋近值为1.12平方米；取其中间规格边厚趋近值7 mm，导出100 kg条件下其展开面积理论趋近值为3.75平方米；取其最小规格边厚趋近值3 mm，导出重量100 kg条件下展开面积理论趋近值为9.00平方米。按照各占三分之一加权平均计算取定值5.55 m2/100 Kg。

④不等边角钢：不等边角钢共有19种不同型号41种不同规格。取其最大规格边厚趋近值18mm，导出100 kg条件下展开面积趋近值为1.49平方米；取其中间规格边厚趋近值8 mm，导出100 kg条件下展开面积趋近值为3.33平方米；取其最小规格边厚趋近值3 mm，导出重量100 kg条件下展开面积趋近值为8.99平方米。最小规格不等边角钢不宜用于H钢制金属结构工程。按照各占二分之一加权平均计算取定值2.89 m2/100 Kg。

⑤钢板：通常节点钢板厚16 mm、14 mm、12 mm、10 mm、8 mm，分别导出100 kg钢板展开面积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权平均计算取定值1.35 m2/100 Kg。

按照工字钢、槽钢、角钢、钢板各占12%、30%、45%、13%加权计算取定值4.22 m2/100 Kg
对于以上各组数据按照如下加权方式计算：H型钢60%~70%，其他占40%~30%，可得出2.95 m2/100 Kg~2.53 m2/100 Kg。

研究总结从以上实例测算数值，理论值计算分析中，结合日常造价工作实践中的经验我们可以得出如下结论：H钢制钢结构展开面积取定值宜采用25～30 m2/t。在工程造价工作中，我们应该善于吸取成功经验，善于从标准定额库中提取符合市场经济的合理数据，同时结合新材料、新标准、新技术、新设备建立新定额，逐步改变以前依靠定额的计价方式，逐步建立适合市场经济的企业价格数据库。2

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 西南大学