隔熱斷橋鋁型材強(qiáng)度計算

斷橋隔熱鋁型材是一種符合節(jié)能潮流的節(jié)能建材，當(dāng)它用于建筑幕墻和鋁合金外窗時，除了要考慮其保溫斷熱性能之外，還要充分考慮到其結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。因此斷橋隔熱鋁材用于建筑幕墻和鋁門窗的結(jié)構(gòu)件時，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度設(shè)計計算，由于斷橋隔熱鋁型材是由兩種不同材料組合成的型材，怎么樣去科學(xué)、準(zhǔn)確地校核其強(qiáng)度和剛度，是一個比較復(fù)雜的問題，目前有關(guān)的國內(nèi)規(guī)范并沒有明確的計算方法。審圖時，有的審圖單位要求只取室內(nèi)側(cè)（隔熱條以內(nèi)）鋁型材作為受力單元；而有的則同意隔熱條兩側(cè)鋁型材都可以作為受力單元進(jìn)行計算。究竟那種意見更合理？大家知道，要計算構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度，必定要計算其截面特性，其中，主要是慣性矩及抵抗矩。本文就從計算斷橋隔熱鋁型材截面的慣性矩及抵抗矩入手，按照材料力學(xué)中組合梁的計算原理以及JG/T 175-2005《建筑用隔熱鋁合金型材穿條式》附錄B提供的計算截面慣性矩的公式，給出兩種計算不同材料組合的型材截面的慣性矩、抵抗矩方法，并對其進(jìn)行分析、對比，為工程實(shí)際設(shè)計時提供參考。

　隔熱斷橋鋁型材強(qiáng)度計算有兩種方法
隔熱斷橋鋁型材強(qiáng)度計算方法一：按照材料力學(xué)中組合梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算，將其中一種材料轉(zhuǎn)化為另一種材料，一般將隔熱條等效為鋁條，變成統(tǒng)一的鋁截面，求出等效截面的慣性矩、抵抗矩。

1、計算原則

①、斷橋隔熱鋁型材截面的一部分是隔熱條，在結(jié)合良好的加工條件下，可以認(rèn)為隔熱條與鋁型材在變形前后保持平截面，應(yīng)變ε線性分布。

②、兩種材料彈性模量不同，所以在相同應(yīng)變ε時，應(yīng)力相差n倍，n為彈性模量之比： n=E1/E2

式中 E1：鋁型材的彈性模量

　　 E2：隔熱條的彈性模量

③、可以將復(fù)合截面按彈性模量比轉(zhuǎn)化為單一材料的等效截面，計算出應(yīng)力、撓度，隔熱條部分的應(yīng)力還須轉(zhuǎn)化為原材料的應(yīng)力。

2、求出等效鋁截面

將復(fù)合截面轉(zhuǎn)化為單一的鋁截面，基本原則是將隔熱條截面厚度縮小為原來的1/n。因?yàn)楹穸鹊目s小對截面的特性如面積A，慣性矩I，截面抵抗矩W的影響是線性變化的，恰好與彈性模量E的變化相補(bǔ)償。即te=t2/n/

式中 te：隔熱條等效厚度

　　 t2：隔熱條的實(shí)際厚度

　　 n：鋁型材與隔熱條彈性模量之比

3、等效截面慣性矩及抵抗矩的計算