【正文】 （ 5 ） 僅對(duì)于兩面的材質(zhì)具有相同的E值 (1/mm2) （ 6 ）因?yàn)楦魺徜X合金型材桿件的理論慣性矩Ie 是L（跨矩）、GC（彈性體的剪切模量）和載荷形式（如：均布載荷或集中載荷）的函數(shù)，它不同于普通鋁合金型材的慣性矩（是與截面有關(guān)的常數(shù)）。所以，首先要計(jì)算出在均布載荷作用下的復(fù)合桿件形變，再計(jì)算其相應(yīng)的理論慣性矩Ie。的值。對(duì)于“復(fù)合”梁的彎曲力矩和剪切力，相關(guān)于發(fā)生彎曲形變（y），其相關(guān)的微分公式為： (1/mm3) ( 7 )公式中的（180。）表示對(duì)x的微分，整理后的彎曲形變（y）表示為： ( 8 )當(dāng)均布載荷時(shí)，D0 = ；D1= ；D2 = ；D3= ；D4= ；D5= 0F1= ；F2= 。*r= ； **p= 注：e為自然對(duì)數(shù)的底（）。按照公式（8）計(jì)算出形變y，均布載荷時(shí)，其理論慣性矩Ie應(yīng)為： Ie= (w0L)L3247。 （9）因?yàn)楦魺崮z的泊松比（Poisson’s ratio）為 （N/mm2），在均布載荷作用下隔熱鋁合金型材內(nèi)的隔熱膠尺寸較沒受到載荷時(shí)有一定的變化，所以均勻載荷時(shí)，其實(shí)際的等效慣性矩Ie’為： Ie’ = Ie 247。｛1+[(Ie)247。 (L2A)]｝ （10）撓度和等效慣性矩的計(jì)算實(shí)例： 如圖為60毫米寬的注膠隔熱鋁型材中梃，表面為普通噴粉，隔熱膠的牌號(hào)為亞松公司生產(chǎn)的SU20730T。上面（室外側(cè)）型材的：a1= (mm2) ；I01 = (mm4) ；c11 = (mm) 。 下面（室內(nèi)側(cè)）型材的：a2= (mm2) ；I02 = ( mm4) ；c11 = (mm) 。D = mm ；b= (mm) ： b’ = (mm) ；DC = (mm) ；GC= 552（N/mm2）W0 = (N/mm) ；tw = (mm) ；g = (mm) ； L = 1500 (mm) 。按照公式（1）得： = (mm4)按照公式（2）得： I0=I01+I02 = 37986 (mm4)按照公式（3）得：I=IC+I0 = (mm4) 按照公式（4）得:：IC/I = 按照公式（5）得:： = (N)按照公式（6）得:： = (1/mm2) 均布載荷時(shí)，x =L/2時(shí)，中梃桿件的撓度出現(xiàn)最大值。按照公式（8）得:： = (mm)按照公式（9）得:：Ie=wL4/ = (wL)L3/ = (cm4) 按照公式（10）得:：Ie’ = Ie 247。｛1+[(Ie)247。 (L2A)]｝= (cm4) 隔熱鋁合金型材彈性變形校合的計(jì)算方法和實(shí)例： 鋁合金型材最大應(yīng)力的校合：在復(fù)合鋁合金型材任意截面內(nèi)，上半部型材的平均壓縮力（F1）與截面內(nèi)不同的壓縮力之和相等；F1的作用點(diǎn)為上半部型材的形心（在上半部型材的中心軸線上）。下半部型材的平均拉社伸力（F2）與截面內(nèi)不同的拉伸力之和相等；F2的作用點(diǎn)為下半部型材的形心（在下半部型材的中心軸線上）。由于隔熱材料與鋁合金的彈性模量想差懸殊，故隔熱材料的壓縮、拉伸應(yīng)力忽略不計(jì)。由于隔熱膠的剪切形變，任意截面內(nèi)（延著中心軸線）存在著一個(gè)平均壓縮力（F1）和一個(gè)平均拉伸力（F2）。因復(fù)合型材桿件的靜止，所以，兩力相等（F1=F2），方向相反。任意截面內(nèi)（延著中心軸線），上半部型材的中心軸線之上，壓縮應(yīng)力增加；上半部型材的中心軸線之下，壓縮應(yīng)力減少，應(yīng)力間相互平衡。同樣的情況，下半部型材的中心軸線之上，拉伸應(yīng)力減少；下半部型材的中心軸線之下，壓縮應(yīng)力增加，應(yīng)力間相互平衡。M = Mc + Mo （11）M ：由于受到均布載荷，而在中梃桿件截面內(nèi)產(chǎn)生的力矩。Mc ：由于兩個(gè)大小相等、方向相反的平均力（FF2），而產(chǎn)生的力矩。Mo ：由于兩塊鋁合金型材截面內(nèi)應(yīng)力分布的不同，而產(chǎn)生的力矩。中梃的上面（室外側(cè)）型材質(zhì)心受到的平均壓縮應(yīng)力為： （MEI0y’’）/ a1D； （12）中梃的下面（室內(nèi)側(cè)）型材質(zhì)心受到的平均拉伸應(yīng)力為： （M–EI0y’’）/ a2D； （13）中梃的上面（室外側(cè)）型材受到的最大壓縮應(yīng)力存在于型材的最外側(cè)，故：f11= （MEI0y’’）/ a1D – Ec11y’’ (14)中梃的下面（室內(nèi)側(cè)）型材受到的最大拉伸應(yīng)力存在于型材的最內(nèi)側(cè)，故：f22= （M–EI0y’’）/ a2D + Ec22y’’ (15)對(duì)公式（8）進(jìn)行兩次微分，得：y’’= d2y/dx2 = 20D5x3+12D4x2 + 6D3x + 2D2 + C[F1ep+ F2/ep] (16) 注意：p= x(C)1/2均布載荷時(shí)，中梃桿件任意截面上的力矩是x的函數(shù)：M = w0x(Lx)/2 ；x =L/2時(shí)，Mmax=。按照公式（14）得:：f11= （MEI0y’’）/ a1D – Ec11y’’= ( N/mm2)按照公式（15）得:：f22= （M–EI0y’’）/ a2D + Ec22y’’ = ( N/mm2)因鋁合金的6063 T5的許用應(yīng)力為85 ( N/mm2) , 此時(shí)的f22（ ( N/mm2)）大于6063 T5的許用應(yīng)力，有可能發(fā)生鋁合金型材的塑性變形。6063 T6的許用應(yīng)力為138 ( N/mm2)。故選用6063 T6更安全可靠。 隔熱鋁合金型材最大縱向剪切應(yīng)力的校合方法和實(shí)例：作用在中梃桿件任意截面上的剪切力V是由鋁合金型材和隔熱膠共同承擔(dān)的，此時(shí)鋁合金型材的受到的力矩為：Mal = EI0(dy2/dx2) ；而鋁合金型材受到的剪切力V可表示為：Val = dMal /dx = EI0(dy3/dx3) （17）那末，隔熱膠受到的剪切力為：Vsc = V EI0(dy3/dx3) ( 18 )隔熱膠受到的剪切應(yīng)力為：Ssc = (V EI0(dy3/dx3) )247。(bD) ( 19 ) 均布載荷時(shí)，中梃桿件任意截面上的剪切力V是x的函數(shù)：V = ；x =0時(shí)（桿件兩端），Vmax = 對(duì)公式（8）進(jìn)行三次微分，得： （20)此時(shí)，按照公式（19）中梃桿件兩端的應(yīng)力為：Ssc = (V EI0(dy3/dx3) )247。(bD) = (N/mm2)在注膠隔熱鋁合金型材中任取一塊長(zhǎng)度為dx的聚氨酯立方體,因其靜止,故：合外力等于零。上、下兩邊的剪切力大小相等，方向相反。同理，左右、前后兩邊的剪切力也大小相等，方向相反。相對(duì)于任意點(diǎn)的力矩等于零。可以得出：這六個(gè)力的大小相等；垂直于隔熱鋁合金型材杠件的任意面，其剪切應(yīng)力與縱向剪切應(yīng)力（N/mm2)相等。那末，隔熱鋁合金型材的縱向剪切力為：T = Sscb’ （21）按照公式（21）得出：T = Sscb’ = (N/mm2) (mm) = (N/mm)按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB ，并計(jì)算出特征值。亞松公司隔熱膠的最大剪切應(yīng)力Ssc =(N/ mm2)，使用亞松公司生產(chǎn)的隔熱窗鋁合金型材的縱向抗剪切力的特征值≥ 37 (N/ mm)。在AAMA 。因此縱向抗剪切力的許用值[T]= (N/ mm)。此時(shí)最大的隔熱鋁合金型材的縱向剪切力T（兩端）大于許用值[T]，隔熱膠有可能產(chǎn)生塑性變形，存在著質(zhì)量隱患。采用開齒機(jī)對(duì)鋁合金型材進(jìn)行“打齒”，再注膠、切橋；縱向抗剪切力能達(dá)到120 (N/ mm)，縱向抗剪切力的許用值[T]可以達(dá)到40(N/ mm)，大幅度地提高了安全值。隨著我國人民生活水平的發(fā)展，城市居住條件的改善，對(duì)于門窗的要求也在不斷的提高。門窗是建筑設(shè)計(jì)的重要元素，既可以增加美觀、造型，又可以提高用戶的舒適度；更重要的是高性能的門窗能提高建筑的采光度，顯著彌補(bǔ)建筑使用時(shí)的能耗。高層門窗的大量使用，抗風(fēng)壓性能尤為重要，既是長(zhǎng)期使用的安全性保證，又是發(fā)揮其它性能（水密、氣密和保溫）的基礎(chǔ)。此次抗風(fēng)壓計(jì)算采用的是軟件計(jì)算的方法，采用的門窗計(jì)算軟件是創(chuàng)贏門窗軟件。具體操作步驟如下：運(yùn)用豪沃克算出相應(yīng)的參數(shù)值：型材X軸主慣性距、X軸的慣性距、型材Y軸主慣性距、Y軸的慣性距、型材X軸上抗彎距、X軸下抗彎、型材Y軸左抗彎距、Y軸右抗彎距、型材X軸的面積矩、型材Y軸的面積矩、 型材面積的等，把相應(yīng)數(shù)值對(duì)應(yīng)輸入到軟件中，便可以算出相應(yīng)抗風(fēng)壓值。（后附錄一窗型抗風(fēng)壓計(jì)算書）衡量建筑門窗是否節(jié)能應(yīng)該主要考慮三個(gè)要素，即熱量的流失（熱量的交換）、熱量的對(duì)流以及熱量的傳導(dǎo)和輻射。在建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)總能當(dāng)中，建筑門窗的能耗占其能耗的49%.建筑門窗為建筑物保溫性能最薄弱的地位，因此提高門窗的保溫性能是保證建筑物能耗的主要途徑，隨著國家節(jié)能法規(guī)與建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，建筑節(jié)能門窗也引起了社會(huì)關(guān)注，通常節(jié)能門窗題材成了商家、媒體炒作的焦點(diǎn)。因?yàn)閷?duì)節(jié)能門窗了解不深刻，很多門窗的廣告宣傳冊(cè)上面可以看到：“某某樓盤門窗采用某某品牌的隔熱斷橋鋁門窗或彩色塑料的節(jié)能門窗”以及采用某某品牌的LowE中空玻璃的節(jié)能門窗?！睂?duì)節(jié)能門窗而言，就只用了隔墊斷橋型材或彩色塑料或是只采用了LowE中空玻璃就是節(jié)能門窗嗎？又何為節(jié)能門窗呢？它是一個(gè)系統(tǒng)的完美組合，各環(huán)節(jié)性能的綜合結(jié)果，缺一不可，衡量建筑門窗是否節(jié)能應(yīng)該主要考慮三個(gè)要素，即熱量的流失（熱量的交換）、熱量的對(duì)流以及熱量的傳導(dǎo)和輻射。，通過氣體對(duì)流使得熱量交換，導(dǎo)致熱量流失；，通過材料本身的一個(gè)面?zhèn)鬟f到另一個(gè)面，導(dǎo)致熱流失；，導(dǎo)致能耗損失。以三個(gè)要素來看，節(jié)能門窗我們要注意以下幾個(gè)方面：首先選擇不同材料的型材它們的性能不同，主要是熱傳導(dǎo)系數(shù)不同決定了門窗的能耗，當(dāng)你選擇一種材料時(shí)，對(duì)型材截面的設(shè)計(jì)又非常的重要。就拿鋁合金型材來討論：現(xiàn)還有大部分地區(qū)的建設(shè)單位在型材的選擇方面只考慮成本，不重視性能。為了避開鋁合金自身的不足，開發(fā)了隔熱冷橋多腔體鋁合金型材。使隔熱冷橋的方式阻止了鋁合金型材的快速熱傳導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能?？筛魺釘鄻蜾X型材的設(shè)計(jì)，往往忽略細(xì)節(jié)?？颉⑸攘仙厦娴母魺釛l不在同一側(cè)（靠室外或室內(nèi)），使得五金配件安裝之后，室內(nèi)外型材通過金屬五金配件繞過隔熱條相互連接在一起，從而使得熱量快速傳導(dǎo)，影響門窗的節(jié)能性能等等。當(dāng)然，型材的改進(jìn)是否對(duì)整窗能達(dá)到節(jié)能的效果，這也跟窗型的開啟形式選擇有關(guān)系，比如像平開的門窗，采用隔熱斷橋鋁合金型材節(jié)能效果比較明顯。而對(duì)于推拉門窗而言，采用隔熱斷橋鋁型材也只能說是孤掌難鳴，由于推拉門窗的結(jié)構(gòu)形式所決定，它在關(guān)閉時(shí)兩窗扇不在同一個(gè)平面，而兩窗扇之間以及四周沒有密封壓力的存在，只是依靠毛條進(jìn)行重疊搭接，毛條之間又存在間隙，形成對(duì)流現(xiàn)象，我們?cè)?jīng)在北京地區(qū)做過對(duì)基礎(chǔ)建筑各部件的傳熱系數(shù)及耗熱量比例分析，%，而空氣滲透的能耗主要是通過門窗縫隙流失，可想而知，要是采用推拉形式的門窗，空氣滲透所損耗的能量將更為嚴(yán)重，因此推拉門窗即使采用隔熱斷橋鋁型材也不屬于節(jié)能門窗，由于推拉窗自身結(jié)構(gòu)所限止，其采用隔熱斷橋鋁型材也是毫無意義的。其次建筑門窗使用玻璃，在我國技術(shù)較為成熟，可根據(jù)各地區(qū)不同的節(jié)能指標(biāo)，選擇不同性能的玻璃來滿足節(jié)能的要求。我們知道，能源的損耗主要是由對(duì)流、傳導(dǎo)、和輻射三方面的因素。而玻璃主要是熱輻射損耗能量，所以我們?cè)谶x擇建筑門窗玻璃時(shí)，要保證整體建筑的節(jié)能，就得合理的選擇玻璃 ，應(yīng)對(duì)各地不同建筑的需求，選擇相應(yīng)傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)的玻璃。 再就是我們?cè)f過：“五金配件是門窗的心臟，而不是配角”。五金配件在節(jié)能門窗里面所起的作用非同小可，不但與門窗的氣密、水密以及抗風(fēng)壓息息相關(guān)，在安全等性能上也起著非常重要的作用。節(jié)能門窗五金配件應(yīng)考慮到以下幾個(gè)方面：五金配件材質(zhì)的選擇選擇材質(zhì)好的五金配件是好品質(zhì)節(jié)能門窗的基本保證。材質(zhì)差的五金配件易老化、碎裂。這樣就可導(dǎo)致門窗開啟不靈活或無法開啟、關(guān)閉，這樣不但不能保證建筑門窗的氣密性能和節(jié)能，還會(huì)給人們的生命安全帶來危害。因此在選擇五金配件時(shí)一定要選擇有品質(zhì)保證的品牌產(chǎn)品，不能貪圖便宜，以小失大。節(jié)能門窗五金配件的合理配置與設(shè)計(jì)節(jié)能門窗的五金配件配置上面，應(yīng)選擇鎖閉良好的多點(diǎn)鎖系統(tǒng)，保證門在受風(fēng)壓的作用下，扇、框變形同步，有效保證密封材料的合理配合，使密封膠條能隨時(shí)保持在受壓力的壯態(tài)下有良好的密封性能，而不能選擇便宜、簡(jiǎn)易的單點(diǎn)鎖五金配置，因單點(diǎn)鎖五金配置時(shí)，在門窗受到正風(fēng)壓，或負(fù)風(fēng)壓時(shí)，門窗在沒有鎖閉點(diǎn)的位置就會(huì)發(fā)生變形。而變形之后無法恢復(fù)原位，從而導(dǎo)致扇、框之間產(chǎn)生縫隙，使得熱冷空氣通過門窗縫隙循環(huán)流動(dòng)，形成對(duì)流，不能使門窗達(dá)到節(jié)能。最后就是前面幾點(diǎn)是門窗組件的要求，但合理的選擇組件很重要，而正確的把多種組件合理的組合成系統(tǒng)才是完善的節(jié)能門窗，所以我們?cè)谶x擇門窗組裝廠時(shí)，選擇有實(shí)力、有經(jīng)驗(yàn)的門窗組裝廠也是很關(guān)鍵的。 從衡量建筑門窗的三個(gè)要素看，推拉門窗由于結(jié)構(gòu)原因，在關(guān)閉時(shí)兩窗扇不在同一個(gè)平面，而兩窗扇之間以及四周沒有密封壓力的存在，只是依靠毛條進(jìn)行重疊搭接，毛條之間又存在間隙，形成對(duì)流現(xiàn)象，因此推拉門窗不屬于節(jié)能窗。而其