鋁合金隔熱型材在受力彎曲情況下的形變規(guī)律初析?

　　現(xiàn)在很多的鋁合金門窗、幕墻都采用斷橋隔熱技術(shù)，它們重量輕、韌性好、強(qiáng)度大、節(jié)能、抗老化性能好，受到了咨詢顧問、設(shè)計(jì)師、建筑師、門窗廠、幕墻公司、業(yè)主的青睞，發(fā)展前進(jìn)光明。   

    隨著這項(xiàng)技術(shù)的大量使用，設(shè)計(jì)師必須用他們所熟悉的計(jì)算方法和公式來合理設(shè)計(jì)，才能保證設(shè)計(jì)方案既安全、又經(jīng)濟(jì)。鋁合金復(fù)合型材的結(jié)構(gòu)性能如何計(jì)算？其彎曲形變與應(yīng)力之間的關(guān)系如何？隔熱材料的剪切強(qiáng)度如何預(yù)知？本文將就以上問題進(jìn)行討論。   

    自從隔熱材料開始用于鋁合金門窗、幕墻系統(tǒng)，就有兩種系統(tǒng)在市場處于領(lǐng)先地位，就是常說的澆注系統(tǒng)，以及穿條系統(tǒng)。   

    澆注隔熱技術(shù)來源于美國的60年代。70年代早期，伴隨著中空玻璃的發(fā)展應(yīng)用，澆注隔熱鋁門窗迅猛發(fā)展。1990年，美國建筑制造協(xié)會(huì)（AAMA）頒布了TIR-A8-90標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)隔熱鋁門窗、幕墻、門廳、天窗等產(chǎn)品的制造。2004年，美國建筑制造協(xié)會(huì)（AAMA）翻新了鋁合金隔熱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，頒布了TIR-A8-04標(biāo)準(zhǔn)，更好地解決了實(shí)際存在的問題，指導(dǎo)鋁合金隔熱產(chǎn)品的制造和應(yīng)用。   

    穿條隔熱技術(shù)來源于歐洲70年代前葉。為了滿足特殊工程的需要，Ensinger GmbH 和Wicona公司將此技術(shù)發(fā)展為結(jié)構(gòu)隔熱技術(shù)，并與1978年用于建筑門窗。在2004年頒布了EN14024標(biāo)準(zhǔn)，以指導(dǎo)鋁合金門窗、幕墻等產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。   

    澆注隔熱鋁合金技術(shù)已在北美地區(qū)成功應(yīng)用了30多年，市場占有率在80%以上，工藝成熟，整體結(jié)構(gòu)性強(qiáng)，生產(chǎn)效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，成本低，隔熱效果好；其標(biāo)準(zhǔn)AAMA TIR-A8-04更具有權(quán)威性，很值得我們加以借鑒。本文將重點(diǎn)討論澆注隔熱技術(shù)的結(jié)構(gòu)性能計(jì)算。   

    小結(jié)：   

    1．最大變形位置在復(fù)合鋁合金型材桿件的中心，參考公式（41）。對(duì)于主要受力桿件的相對(duì)撓度值不應(yīng)大于L/180(L為桿件的長度)，或幕墻的絕對(duì)撓度值在20mm以內(nèi)。當(dāng)載荷（集中、均布、三角或梯形）的類型、大小確定時(shí)，復(fù)合鋁合金型材桿件的長度給定后，通過公式即可計(jì)算出該桿件的有效慣性矩，祥見AAMA TIR-A8-04。   

     2．鋁合金型材最大壓縮、拉伸應(yīng)力的位置也在復(fù)合鋁合金型材桿件的中心，參考公式（45）、（46）。酌情選擇合適的鋁合金牌號(hào)（6063-T5、6063-T6、6061-T6）。   

     3．隔熱膠最大的剪切應(yīng)力位置處于復(fù)合桿件的兩端，參考公式（48）。美國亞松隔熱膠的最大剪切應(yīng)力許用值為6.9 N/mm2。其測試方法按照GB5237.6的常溫縱向剪切實(shí)驗(yàn)，用縱向剪切力的特征值除以隔熱膠的剪切面積，再除以一個(gè)安全系數(shù)1.9。