鋁合金隔熱型材在受力彎曲情況下的形變規律初析?

　　現在很多的鋁合金門窗、幕墻都采用斷橋隔熱技術，它們重量輕、韌性好、強度大、節能、抗老化性能好，受到了咨詢顧問、設計師、建筑師、門窗廠、幕墻公司、業主的青睞，發展前進光明。   

    隨著這項技術的大量使用，設計師必須用他們所熟悉的計算方法和公式來合理設計，才能保證設計方案既安全、又經濟。鋁合金復合型材的結構性能如何計算？其彎曲形變與應力之間的關系如何？隔熱材料的剪切強度如何預知？本文將就以上問題進行討論。   

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

    澆注隔熱技術來源于美國的60年代。70年代早期，伴隨著中空玻璃的發展應用，澆注隔熱鋁門窗迅猛發展。1990年，美國建筑制造協會（AAMA）頒布了TIR-A8-90標準，指導隔熱鋁門窗、幕墻、門廳、天窗等產品的制造。2004年，美國建筑制造協會（AAMA）翻新了鋁合金隔熱技術標準，頒布了TIR-A8-04標準，更好地解決了實際存在的問題，指導鋁合金隔熱產品的制造和應用。   

    穿條隔熱技術來源于歐洲70年代前葉。為了滿足特殊工程的需要，Ensinger GmbH 和Wicona公司將此技術發展為結構隔熱技術，并與1978年用于建筑門窗。在2004年頒布了EN14024標準，以指導鋁合金門窗、幕墻等產品的生產制造。   

    澆注隔熱鋁合金技術已在北美地區成功應用了30多年，市場占有率在80%以上，工藝成熟，整體結構性強，生產效率高，質量穩定，成本低，隔熱效果好；其標準AAMA TIR-A8-04更具有權威性，很值得我們加以借鑒。本文將重點討論澆注隔熱技術的結構性能計算。   

    小結：   

    1．最大變形位置在復合鋁合金型材桿件的中心，參考公式（41）。對于主要受力桿件的相對撓度值不應大于L/180(L為桿件的長度)，或幕墻的絕對撓度值在20mm以內。當載荷（集中、均布、三角或梯形）的類型、大小確定時，復合鋁合金型材桿件的長度給定后，通過公式即可計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、拉伸應力的位置也在復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（6063-T5、6063-T6、6061-T6）。   

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