隔熱斷橋鋁型材強度計算
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構的安全性和可靠性。因此斷橋隔熱鋁材用于建筑幕墻和鋁門窗的結構件時，應進行強度、剛度設計計算， 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、準確地校核其強度和剛度，是一個比較復雜的問題，目前有關的國內(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（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鋁型材都可以作為受力單元進行計算。究竟那種意見更合理？大家知道，要計算構件的強度和剛度，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，并對其進行分析、對比，為工程實際設計時提供參考。
隔熱斷橋鋁型材強度計算有兩種方法
隔熱斷橋鋁型材強度計算方法一：按照材料力學中組合梁結構進行計算，將其中一種材料轉化為另一種材料，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。
隔熱斷橋鋁型材強度計算方法一：按照材料力學中組合梁結構進行計算，將其中一種材料轉化為另一種材料，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，在結合良好的加工條件下，可以認為隔熱條與鋁型材在變形前后保持平截面，應變ε線性分布。
②、兩種材料彈性模量不同，所以在相同應變ε時，應力相差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、可以將復合截面按彈性模量比轉化為單一材料的等效截面，計算出應力、撓度，隔熱條部分的應力還須轉化為原材料的應力。
2、求出等效鋁截面
將復合截面轉化為單一的鋁截面，基本原則是將隔熱條截面厚度縮小為原來的1/n。因為厚度的縮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的變化相補償。即te=t2/n/
式中 te：隔熱條等效厚度
t2：隔熱條的實際厚度
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
轉化為統(tǒng)一的鋁材等效截面后，根據(jù)材料力學的知識，或采用軟件可很方便的計算出其慣性矩及抵抗矩。
隔熱斷橋鋁型材強度計算方法二：按JG/T 175-2005附錄B提供的計算截面慣性矩的公式。
Ief=IS（1-ν）/（1-ν×C）
IS= I1+I2+A1a1^2+A2a2^2
ν=（A1a1^2+A2a2^2）/IS
λ^2=c×a^2×l^2/（E×IS×ν×（1-ν））
C=λ^2/（π^2+λ^2）
Wef=Ief/Z
式中：Ief ―有效慣性矩(單位為cm4)；
Is ― 剛性慣性矩(單位為cm4)；
ν ― 剛性慣性矩的組合參數(shù)；
C ― 彈性結合作用參數(shù)；
λ ― 幾何形狀參數(shù)；
l ― 梁的跨度(單位為cm)；
c ― 組合彈性值(單位為N/mm2)；
E ― 組合彈性模量(單位為N/mm2)；
A1 ― A1區(qū)的截面積(單位為cm2)；
A2 ― A2區(qū)的截面積(單位為cm2)；
a 1 ― A1區(qū)形心到隔熱型材形心的距離(單位為cm
a 2 ― A2區(qū)形心到隔熱型材形心的距離(單位為cm)；
I1 ― A1區(qū)型材慣性矩(單位為cm4)；
I2 ― A2區(qū)型材慣性矩(單位為cm4)。
注： 因為λ取決于梁的跨度，所以有效慣性矩是跨度的函數(shù)。對于大的跨度其值則接近剛性值。
