本文摘要：【摘要】隔熱斷橋型材是由隔熱條和鋁合金型材復(fù)合而成的，本文通過理論數(shù)據(jù)的計算、工程實例的案例分析，并輔以實驗數(shù)據(jù)的校核，研究了溫度對隔熱斷橋型材所產(chǎn)生的影響。 【關(guān)鍵詞】線性膨脹系數(shù);隔熱斷橋型材;熱變形 隨著建筑節(jié)能指標(biāo)的不斷提升，促使隔熱
【摘要】隔熱斷橋型材是由隔熱條和鋁合金型材復(fù)合而成的，本文通過理論數(shù)據(jù)的計算、工程實例的案例分析，并輔以實驗數(shù)據(jù)的校核，研究了溫度對隔熱斷橋型材所產(chǎn)生的影響。
【關(guān)鍵詞】線性膨脹系數(shù);隔熱斷橋型材;熱變形
隨著建筑節(jié)能指標(biāo)的不斷提升，促使隔熱斷橋型材的應(yīng)用越來越廣泛，大家對隔熱型材的相關(guān)性能也早已不陌生了。然而我們之前討論比較多的都是隔熱斷橋型材的各項力學(xué)性能、穩(wěn)定性能，以及加工方案等內(nèi)容。然而對于實際使用時會遇到的問題可能少有人關(guān)注，下面我們就對會造成使用困擾的問題來進行研究，尤其是溫度問題。眾所周知，隔熱斷橋型材是由隔熱條和鋁合金型材復(fù)合而成的。隔熱條和鋁合金型材的線性膨脹系數(shù)雖然比較接近，但是還是有差異的。鋁合金的線膨脹系數(shù)是α=2.35X10-5K-1，隔熱條的線性膨脹系數(shù)為2.3-3.5X10-5K-1。
以泰諾風(fēng)為例，隔熱條的線性膨脹系數(shù)為α=2.8X10-5K-1，取L0=1.5m的桿件長度，溫差變化取∆T=30℃，可以分別計算在沒有約束的情況下兩種材質(zhì)的溫度熱變形量：隔熱條：∆L=αL0∆T=2.8×10-5×1.5×103×30=1.26mm鋁合金：∆L=αL0∆T=2.35×10-5×1.5×103×30=1.06mm對于門窗而言1.5m的桿件在溫差30℃的情況下，隔熱條和鋁合金型材的溫度變形量僅僅相差0.2mm，大概占到桿件長度的0.01%，加上約束這個變形是可以吸收的。所以隔熱斷橋型材的溫度變形基本是同步的，不會產(chǎn)生型材內(nèi)部使用上的問題。接下來我們將以一個實際案例來分析一下在溫差比較大的地區(qū)熱變形會不會產(chǎn)生使用的問題。
1.發(fā)現(xiàn)問題
客戶發(fā)郵件來反映在美洲Gooderham項目上提升推拉門啟閉異常事宜，遇到客戶投訴�？蛻舴答伒那闆r如下：
1.1其中遭到投訴的10堂推拉門，分布在不同樓層和不同立面�，F(xiàn)場的陣風(fēng)風(fēng)壓沒有實測過�，F(xiàn)場的人體感風(fēng)壓有時大，有時候小。
1.2外扇變形朝室外拱，中間鼓起約4-5mm。內(nèi)扇幾乎沒有變形，1-2mm變向朝室內(nèi)拱，目前數(shù)據(jù)都來自總包，出現(xiàn)的季節(jié)集中在冬天，有8樘，1樘在春天，1樘在夏天。關(guān)不上的情況都是變形引起。冬天發(fā)生的時候，據(jù)總包反饋，當(dāng)稍微出現(xiàn)點太陽的時候，門就可以關(guān)上了。最冷的時候因為太冷沒有人開門，所以也沒有數(shù)據(jù)。
1.3勾起沒有變形，關(guān)不上的情況非持續(xù)性，是偶發(fā)且短暫發(fā)生。
1.4多倫多所有使用此提升推拉門的工程，相隔距離不超過5公里。其他工程沒有出現(xiàn)過類似情況。
2.分析問題
當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件如下：多倫多地區(qū)冬季溫度在-10℃左右，體感溫度-16-17℃。最冷的時候可以達到-30℃，體感溫度可以達到-40℃。室內(nèi)溫度為20-25℃�；撅L(fēng)壓設(shè)計值為2.5KN/m2，門的尺寸為2.0×1.0m。出現(xiàn)變形的門基本都處在轉(zhuǎn)角位置。溫度分析：根據(jù)現(xiàn)場反饋可知，室內(nèi)外溫差最高可達55℃。而勾起的線性膨脹系數(shù)為2.8x10-5K-1。由溫度引起的變形量為：=55×2.8×10-5×2.0×1000=3.08mm。計算軟件得出計算數(shù)據(jù)撓度的值為48.074mm。對于型材而言：線性膨脹系數(shù)為2.35x10-5K-1，由溫度引起的變形量為：=55×2.35×10-5×2.0×1000=2.585mm。
由軟件計算可得：由上圖計算軟件得出計算數(shù)據(jù)撓度的值為44.04mm。如果是由溫度引起的變形室外側(cè)為低溫，室內(nèi)側(cè)為高溫，變形應(yīng)該是像室內(nèi)側(cè)彎曲(熱脹冷縮原理)，而不是現(xiàn)場反饋的像室外側(cè)彎曲。由以上兩點可知，此變形不是因為溫差造成的。允許的撓度限值是L/180=11mm>9mm，滿足撓度限值要求。實際使用中的5mm<9mm，即滿足設(shè)計要求。溫度變形和風(fēng)壓變形二者疊加后的變形為：44.04-9=35.04mm，不滿足實際使用要求。
結(jié)論：此工程由溫度變形引起的變形方向與實際出現(xiàn)的方向不符，因而不是由于溫度變形引起的過度變形。而強度設(shè)計滿足設(shè)計要求。雖然撓度滿足限值要求，但是不滿足實際的使用要求。已經(jīng)超出了此工程反映的撓度變形的要求。
3.解決方案
針對以上容易出現(xiàn)的問題，我們綜合考慮了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境溫度的特殊性，以及較大風(fēng)壓的情況，建議可以采取以下兩種方案來解決和改善這種問題的發(fā)生。
3.1可以將勾起與型材固定位置的開孔由圓孔改為長圓孔，這樣有利于勾起在溫差下的變形伸縮。
3.2增強型材的斷面設(shè)計，從而增加型材的強度和有效慣性矩，進而控制型材的撓度和溫度變形。對于復(fù)雜環(huán)境的區(qū)域，建議我們做好強度，撓度相關(guān)的力學(xué)計算，從而減少或者規(guī)避因為方案不足而帶來的使用問題。結(jié)論如下：a.常規(guī)隔熱條溫差變形比防拱隔熱條要大;b.隨著溫差的不斷增大，防拱型隔熱條的形變率比常規(guī)條要低。所以防拱隔熱條的應(yīng)用也會降低溫差變形對隔熱斷橋門窗的影響。通過以上理論數(shù)據(jù)的計算、工程實例的案例分析，并輔以實驗數(shù)據(jù)的校核，我們可以知道溫度引起的熱變形也是不能被忽略的一種現(xiàn)象對于復(fù)雜氣候條件的地區(qū)，即溫差變化比較大的地區(qū)，或者濕度比較大的地區(qū)要尤其慎重考慮隔熱斷橋型材的熱變形。
而對于這種情況的發(fā)生，我們可以采取的解決辦法是先確定力學(xué)因素還是溫度因素,如果是力學(xué)因素我們可以選擇增加型材斷面、加強剛度,如果是溫度因素可以考慮選擇具有防拱功能的隔熱條。通過對以上方法的選擇，我們能夠?qū)崿F(xiàn)一些復(fù)雜區(qū)域的隔熱斷橋型材的設(shè)計，可以解決一些不必要問題的發(fā)生。讓我們的工程近最大限度的滿足我們的使用需求。對于熱變形的問題此文章拋磚引玉，后續(xù)還會有進一步的研究。
參考文獻
[1]YST437-2009《鋁合金型材截面幾何參數(shù)算法及計算機程序要求》
[2]JGJ102-2013《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》
[3]GBT23615.1-2017《鋁合金建筑型材用隔熱材料第1部分：聚酰胺型材》
鋁合金論文范文：鋁合金母線型材生產(chǎn)工藝研究
這篇工藝研究論文發(fā)表了鋁合金母線型材工藝試驗研究，隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，電氣設(shè)備越來越多，銅作為一種優(yōu)良的金屬材料，被廣泛的應(yīng)用于電氣設(shè)備中，但是很多發(fā)達國家使用純鋁或鋁合金材料，我國也逐步掌握了生產(chǎn)該合金鋁母線擠壓技術(shù)，為今后批量生產(chǎn)此類產(chǎn)品積累了經(jīng)驗。
轉(zhuǎn)載請注明來自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///jzlw/22306.html
