关于断热型材及计算

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1、关于断热型材的计算       断热型材是按照组合截面计算抗弯刚度还是按叠和截面计算抗弯刚度。按组合截面计算就是用布尔运算将截面相加，按叠和截面计算就是简单的将两部分截面抗弯刚度数学相加。也就是能否考虑中间隔热材料的抗剪能力。对于此问题,国家出台的相关标准,隔热型材的惯性矩是视其长度来确定,需要检测才能出结果的,因为涉及到每家型材厂生产工艺的不同其值也不相同,我先贴一个计算的过程上来吧,参考B3计算示例通过计算可得：A1=2.55cm2    I1=4.7162cm4    1=1.39cmA2=1.58cm2    I2=0.1584cm4 

2、   2=1.87cm  =70000N/mm2    =150cm      c=80N/mm2Is=I1+I2+A112+A222  =4.7162+0.1584+2.55×1.392+1.58×1.872=15.33cm4  =（A112+A222）/Is=(2.55×1.392+1.58×1.872)/15.33=0.682  =82.21C=λ2/（π2+λ2）=82.21/（3.142+82.21)=0.8928Ief=Is•(1-  )/(1-  •C)=15.33×(1-0.682)/(1-0.682×0.8928)=12.46

3、cm4这个计算值比隔热条按铝材来算小了3cm4左右,上述按长度为1500来计算,但按2000mm以上来计算,其截面特性基本同隔热条按铝材来计算,但上述隔热条是尼龙66的,PVC当然也就不同了 三．型材强度（复合惯性矩）       对于隔热铝材能否作为主承重载体而用于大型和高层建筑用窗或幕墙的关键之一，是隔热铝材的强度（或复合惯性矩）能否达到设计方的规定。那么，注胶式隔热铝材、穿条式隔热铝材与普通铝材的强度是否相等呢？我们对此也进行了计算和分析。我们参考了欧盟的相关标准（prEN14024:2000《隔热金属型材性能要求和测试试验》）和美国的相

4、关标准（AAMATIRA8：2004《隔热建筑铝合金型材结构性能与分析》）。为了可以公平性的考量隔热铝材的强度差异，在这里我们采用了欧盟prEN14024:2000标准作为计算分析的理论依据。以下为该标准的部分原文翻译：隔热型材的有效惯性矩计算方法B.1隔热型材的挠度可以通过常用挠度公式计算出来，但是要考虑金属型材弹性结合的组合惯性矩。B.2有效惯性矩计算公式为：Ief=Is•（1-  ）/（1-  •C）    （1）其中：Is=I1+I2+A1  12+A2  22 （2）=（A1  12+A2  22）/Is     （3）C=λ2/（π

5、2+λ2）              （4）                          （5）式中：    Ief  —有效惯性矩(单位为cm4)；Is—  刚性惯性矩(单位为cm4)；  —  刚性惯性矩的组合参数；C  —  弹性结合作用参数；λ—  几何形状参数；  —  梁的跨度(单位为cm)；c  —  隔热材料的弹性常数或组合弹性值(单位为N/mm2)；  —  铝合金弹性模量(单位为N/mm2)；A1—  A1区的截面积(单位为cm2)；A2—  A2区的截面积(单位为cm2)；1—  A1区形心到隔热型材形心的距离(单位

6、为cm)。2—  A2区形心到隔热型材形心的距离(单位为cm)；I1—  A1区型材惯性矩(单位为cm4)；I2—  A2区型材惯性矩(单位为cm4)。注：1)因为λ取决于梁的跨度，所以有效惯性矩是跨度的函数。对于大的跨度,其值则接近刚性值。2)C的公式对于正弦形荷载是严格有效的，而对于不变载荷以及三角形载荷也具有较高的精确度。B.3计算示例：如右图中所示：  面积A1=253.7mm2      A2=336.3mm2形心距a1=27.3mma2=25.2mm              a=52.5mm惯性矩I1=12570.2mm4I2=1

7、14422.0mm4  则IS=I1+I2+A1a12+A2a22=12570.2+114422.0+253.7×27.32+336.3×25.22=529636.2mm4υ=（A1a12+A2a22）/IS=（253.7×27.32+336.3×25.22）/529636.2=0.76λ2  =ca2l2/[（EIS）υ（1-υ）]取梁跨l=1000mm，隔热胶弹性常数c=1600N/mm2，铝合金弹性模量E=70000N/mm2    λ2=1600×52.52×10002/[70000×529636.2×0.76×（1-0.76）]   

8、   =652.14C=λ2/（π2+λ2）=652.14/（3.142+652.14）=0.99所以该型材截面的组合惯性矩：Ief=IS•(1-υ)