【中國(guó)幕墻網(wǎng)】鋁合金建筑型材作為建筑工程的一種重要原材料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系中起著基礎(chǔ)性的作用，近年來(lái)在房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的拉動(dòng)下，中國(guó)鋁合金建筑型材產(chǎn)量持續(xù)走高，而鋁合金建筑型材壁厚作為影響建筑工程質(zhì)量的重要質(zhì)量指標(biāo)，同時(shí)又是關(guān)系建筑工程造價(jià)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在通過(guò)計(jì)算確保工程質(zhì)量的前提下合理控制鋁型材壁厚，對(duì)于降低鋁資源消耗和建筑工程成本，提高鋁型材的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有著重要意義。

　　為規(guī)范市場(chǎng)秩序，防止某些廠家生產(chǎn)不符合質(zhì)量要求的薄壁型材，杜絕建筑工程中的質(zhì)量和安全隱患，鋁合金建筑型材的標(biāo)準(zhǔn)及鋁合金門窗及幕墻的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范無(wú)一例外的把鋁合金型材壁厚作為保證鋁合金門窗和幕墻質(zhì)量及確保建筑工程質(zhì)量和安全的重要指標(biāo)，而對(duì)鋁合金型材壁厚作了硬性規(guī)定，如GB5237.1-2008《鋁合金建筑型材 第1部分：基材》強(qiáng)制性條款4.4.1.1.2規(guī)定：除壓條、壓蓋、扣板等需要彈性裝配的型材之外,型材最小公稱壁厚應(yīng)不小于1.2mm;GB/T8478-2008《鋁合金門窗》第5.1.2.1.1條規(guī)定：外門窗框扇拼樘框等主要受力桿件所用主型材壁厚應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算或試驗(yàn)確定。主型材截面主要受力部位基材最小實(shí)測(cè)壁厚，外門不應(yīng)低于2.0mm;外窗不應(yīng)低于1.4mm等，但標(biāo)準(zhǔn)中未對(duì)其所規(guī)定的最小壁厚提供科學(xué)依據(jù)或做出合理的解釋。因此在工程設(shè)計(jì)單位根據(jù)具體的工程和實(shí)際使用條件進(jìn)行壁厚的計(jì)算和設(shè)計(jì)時(shí)，出現(xiàn)了部分計(jì)算壁厚與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有出入的情況，而鋁型材生產(chǎn)企業(yè)夾在兩者之間，就該嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求還是根據(jù)設(shè)計(jì)單位經(jīng)過(guò)計(jì)算校核之后的壁厚生產(chǎn)的問(wèn)題，陷入了困惑和兩難之中，如何充分理解國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方性法律法規(guī)中關(guān)于鋁合金型材壁厚規(guī)定，而又協(xié)調(diào)工程設(shè)計(jì)單位的計(jì)算結(jié)果，生產(chǎn)中合理控制鋁合金建筑型材壁厚，在一定程度上節(jié)約鋁資源，是鋁合金建筑型材生產(chǎn)企業(yè)必須面對(duì)的重要課題。

　　要使構(gòu)件安全地工作，即要有足夠的承載荷載的能力，如果構(gòu)件設(shè)計(jì)得薄弱，或選用的材料不恰當(dāng)，不能安全地工作，則會(huì)影響到整體的安全工作，甚至造成嚴(yán)重事故;另一方面如果構(gòu)件設(shè)計(jì)得過(guò)于保守，或選用的材料太好，雖然構(gòu)件整體都能安全工作，但構(gòu)件的承載能力不能充分發(fā)揮，既浪費(fèi)材料、又增加重量和成本，也是不可取的。顯然，構(gòu)件的設(shè)計(jì)是否合理有著相互矛盾的兩個(gè)方面，即安全性和經(jīng)濟(jì)性，既要有足夠的承載能力，又要經(jīng)濟(jì)、適用。在材料力學(xué)中，衡量構(gòu)件的承載能力，主要有三方面的內(nèi)容：強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。而桿件的變形的基本形式主要有以下四種：軸向拉伸或壓縮;剪切;扭轉(zhuǎn);彎曲。因鋁合金門窗自重較輕，其在豎框桿件中產(chǎn)生的軸力較小，故軸向拉伸或壓縮也較小，可忽略不計(jì)，下面從鋁合金門窗型材桿件最常見(jiàn)的彎曲和剪切變形的強(qiáng)度和剛度校核來(lái)闡明壁厚與材料變形的關(guān)系，對(duì)于鋁合金門窗桿件這類細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件來(lái)說(shuō)，受荷后起控制作用的往往是桿件的撓度(即桿件的剛度)，剛度就是變形不能超過(guò)某一允許值,否則就會(huì)影響桿件正常的工作，因此進(jìn)行門窗工程計(jì)算，可先按門窗桿件撓度的計(jì)算選取合適的桿件，然后進(jìn)行桿件強(qiáng)度的校核。

　　撓度(剛度)校驗(yàn)依據(jù)：

　　根據(jù)鋁合金門窗GBT8478-2008

　　1)單層玻璃，夾層玻璃：fmax<=L/100

　　2)雙層玻璃，中空玻璃：fmax<=L/150

　　其中：fmax:為受力桿件最大變形量(mm)

　　L:為受力桿件長(zhǎng)度(mm)

　　因建筑外窗在風(fēng)荷載作用下，承受的是與外窗垂直的橫向水平力，外窗各框料間構(gòu)成的受荷單元，可視為四邊鉸接的簡(jiǎn)支板。在每個(gè)受荷單元的四角各作45度斜線，使其與平行于長(zhǎng)邊的中線相交。這些線把受荷單元分成4塊，每塊面積所承受的風(fēng)荷載傳遞給其相鄰的構(gòu)件，每個(gè)構(gòu)件可近似地簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁上呈矩形、梯形或三角形的均布荷載。這樣的近似簡(jiǎn)化與精確解相比有足夠的準(zhǔn)確度，結(jié)果偏于安全，可以滿足工程設(shè)計(jì)計(jì)算和使用的需要。

　　材料的撓度主要和材料的彎曲剛度EI值有關(guān)，E是材料的彈性模量，對(duì)同一材料來(lái)說(shuō)是一個(gè)常數(shù)，對(duì)于鋁合金材料而言為70000MPa，I是材料的有效慣性矩，雖然與型材壁厚有一定關(guān)系，但主要與截面形狀有關(guān)，即增加壁厚不是提高截面有效慣性矩I的最佳途徑，因此型材壁厚不是桿件剛度條件的決定因素。

　　強(qiáng)度校核依據(jù)：彎曲正應(yīng)力對(duì)桿件強(qiáng)度起主導(dǎo)作用，是控制因素。提高桿件的強(qiáng)度，主要依據(jù)彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件：

　　彎曲應(yīng)力校驗(yàn)依據(jù)：σmax=M/W<=[σ]

　　σmax:計(jì)算截面上的最大彎曲應(yīng)力(N/mm)

　　M:受力桿件承受的最大彎矩(N.mm)

　　W:凈截面抵抗矩(mm)

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