带断热条型材的截面特性

建筑用隔热铝合金型材穿条式1. 范围本标准规定了隔热铝合金型材的定义、分类、要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存。本标准适用于以穿条滚压方式加工的建筑隔热铝合金型材（简称隔热型材）。适用于制作建筑门窗、幕墙等。2. 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T3199铝及铝合金加工产品包装、标志、运输、贮存GB5237铝合金建筑型材2.1 JG/T174建筑用硬质塑料隔热条术语和定义、符号术语和定义下列术语和定义适用于本标准。2.1.1 穿条式隔热铝合金型材lnsulatingaluminumalloyprofilewiththermalbarrierstrip由建筑铝合金型材和建筑用硬质塑料隔热条（简称隔热条）通过滚齿、穿条、滚压等工序进行结构连接而形成有隔热功能的复合型材。2.1.2 组合弹性值（c）assemblyelasticityconstant表征建筑铝合金型材和建筑用硬质塑料隔热条结合后的弹性特性值。2.1.3 有效惯性矩（Ief）effectivemomentofinertia表征隔热铝合金型材的惯性矩。2.1.4 横向抗拉强度transversetensilestrength在隔热型材横截面方向施加在铝合金型材上的单位长度的横向拉力。2.1.5 抗剪强度shearstrength在垂直隔热型材横截面方向施加的单位长度的纵向剪切力。符号符号见表1规定。表1符号名称符号单位种类横向抗拉强度QN/mm抗剪强度TN/mm组合弹性值cN/mnm试样长度lmm变形量hmm抗剪力F1N横向抗拉力F2N缩略语低温LTC高温HTC实验室温RTC注：表中横向抗拉强度和抗剪强度是指单位长度上所受的力。4分类与标记4.1分类分类见表2规定。表2型材分类与代号分类门窗用隔热型材幕墙用隔热型材代号WCW4.2.1 4.2标记标记方法、铝合金型材牌号及供应状态、隔热条成份等组成。由隔热型材分类（门窗、幕墙）隔热条成份铝合金型材牌号及供应状态隔热型材分类（门窗、幕墙）示例：门窗用隔热型材，牌号为用6063合金制造的供应状态为T5的两根铝型材，隔热条成份为聚酰胺尼龙66加25%玻璃纤维（即PA66GF25复合制成的隔热型材。5.1.1 标记为：W6063T5PA66GF255要求隔热型材材料铝合金型材应符合GB5237的规定。5.1.2 隔热条应符合JG/T174的规定。隔热型材性能隔热型材的横向抗拉强度和抗剪强度值应符合表3的规定。表3隔热型材的横向抗拉强度和抗剪强度值测试条件分类W（门窗）N/mmCW（幕墙）N/mm试验室温(常温)23C2CQ24T24Q30T30高温90C2C低温一30C2C高温持久负荷试验Q24Q30注1:用于幕墙的隔热型材应通过计算验证力学性能和挠度。注2:隔热型材剪切失效后不影响其横向抗拉强度。注3:如果有特殊需求由供需双方协商确疋。5.3复合后尺寸允许偏差及表面处理质量隔热型材的断面应符合设计图样的规定。用于门窗、幕墙的隔热型材尺寸偏差应符合GB5237.1高精级的规定，表面处理符合GB5237.2GB5237.6的规定。5.4复合部位外观质量隔热型材复合部分允许铝合金型材有压痕，不允许铝合金基材有裂纹。6试验方法6.1试验要求制备随机在同批同规格隔热型材中抽取一根型材，分别从两端、中部取样10件，取样长度为6.1.1 (1001)mm试验温度低温:LT-30C2C实验室温：RT23C2C高温：HT90C2C试样要求试样应在温度为23C2C和相对湿度为45%55%的环境条件下保存48h。6.2抗剪强度和组合弹性值试验程序15)mm/min。在要求的试验温度下，分别将10个试样放在图1所示的测试装置中。作用力通过刚性支承传递给型材，既要保证荷载的均匀分布，又不能与隔热条相接触。进给速度为（记录所加的最大荷载和相应的剪切变形值。仪表导向杆铝合金型材隔热条刚性支撑图1抗剪强度和组合弹性值测试装置示意图6.2.2.1 计算抗剪强度T值按下式计算:式中：T=F/IT抗剪强度（单位为N/mm）;F最大抗剪力，即取10个试样中的最小值（单位为N）;I试样长度（单位为mr）6.222组合弹性值是在剪切失效前单位长度的作用力与两侧铝合金型材出现的相对位移3和长度I成积的比值，按下式计算：c=F/（3I）式中：c组合弹性值，取10个试样中的最小值;S在剪切力F作用下两侧铝合金型材产生的位移（单位为mn）I试样长度（单位为mr）F抗剪力（单位为N）。注：两个铝合金型材之间出现2mm相对位移后，视为剪切力失效。6.3.1 6.3横向抗拉强度试样取10个剪切力失效的样品为试样。6.3.2 试验程序横向抗拉强度试验应按图2所示的装置进行，进给速度（15）mm/mir。在设定温度下对试样进行测试并按照进行计算。1隔热条2U型卡3支撑4试样图2横向抗拉强度试验装置示意图计算横向抗拉强度按下式计算:Q=F/I式中：Q横向抗拉强度（单位为N/mm）;F最大抗拉力（取10个试样中的最小值）（单位为N）;I试样长度（单位为mm。6.4高温持久负荷试验6.4.1 选用的试样需先通过6.2的试验，即在剪切力失效后进行。10个试样在温度90C2C时施加10N/mm连续荷载1000h，进行横向拉伸蠕变断裂试验，测定其老化后的变形量h。642当厶hQ,高温时QtQ要求。6.5尺寸测量、外观检验尺寸测量、表面处理、外观检验应符合GB5237的规定。7检验规则7.1检验检验分出厂检验和型式检验。7.2组批型材应成批验收，每批应由同一合金牌号、同一状态、同一类别、规格和表面处理方式的产品组成，每批重量不限。7.3取样规则隔热型材试样的端头应平整；尺寸偏差、表面处理取样符合GB5237的规定；隔热型材抗剪强度、横向抗拉强度及高温持久负荷试验取样应符合本标准规定。7.4检验项目出厂检验a）检验项目见表4。b）检验结果判定应符合本标准7.6的规定。表4出厂检验和型式检验项目序号项目名称出厂检验型式检验要求条文检验条文1尺寸偏差VV5.36.52表面处理VV5.36.53力学性能抗剪强度试验室温VV5.26.2高、低温-V横向抗拉强度试验室温-V5.26.3高、低温-V4外观质量VV5.46.55高温持久负荷试验-V5.26.47.4.2 型式检验有下列情况之一的需要进行型式检验。型式检验项目见表4，检验结果判定应符合本标准7.6的规定。a) 新产品或老产品转产生产的试制定型鉴定；b) 正式生产后当结构、材料、工艺有较大改变可能影响产品性能时；c) 正常生产时每二年检测一次；d) 产品停产一年以上再恢复生产时；e) 发生重大质量事故时；f) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；g) 国家质量监督机构或合同规定要求进行型式检验时。7.5.1 7.5检验结果的判定及处理尺寸偏差、表面处理、外观质量的判定及处理应符合GB5237的规定。7.5.2 力学性能有一个指标不合格时应从该批中加倍抽取，复检结果仍有一个试样不合格时，判全批不合格。7.5.3 高温持久负荷试验不合格时，在该批次材料中取双倍试样，复检结果仍有一个试样不合格时，判全批不合格。8.1 8标志、包装、运输、贮存标志产品应有明显标志、合格证或质量证明书。出厂型材均应附有符合本标准的质量证明书，并注明下列内容：a)供方名称；b)产品名称；c) 铝合金型材牌号和状态；d) 规格；e) 重量和件数；f) 批号；g) 力学性能检验结果；h) 本标准编号；i) 供方技术监督部门印记；j) 包装日期；k) 生产许可证的编号及有效期；必要时生产厂家应提供下列几何参数值:惯性矩、组合弹性值、抗弯截面模量、隔热型材每米单位的重量等。包装、运输、贮存产品的包装、运输、贮存应符合GB/T3199的规定。附录A（资料性附录）特性数据的推断A.1总述按照A2和A3的规则，一组特定的典型型材的T、c、Q机械性能特性值可以外推到其它型材。A.2抗剪强度T和横向抗拉强度Q的推断两组隔热型材必须具有以下相同特性时才能将一组隔热型材的T、Q值外推至另一组型材。隔热材料、铝合金型材的机械性能相同。连接两种材料所使用的工艺条件及方法相同。铝合金型材的槽口尺寸、隔热条同铝合金型材连接部分的尺寸相同。连接处隔热条的厚度及连接处铝合金型材壁厚相同。A.3组合弹性值c的推断将一组型材的c值外推至另一组，除要满足A.2要求外，两组隔热型材的高度（h）必须相同。不应从较高的隔热条高度外推至较低的隔热条高度。附录B（资料性附录）隔热型材的有效惯性矩计算方法B.1计算隔热型材的挠度时要考虑铝合金型材和隔热条弹性组合后的有效惯性矩，见图B.1oSi形心：SS2图B.1B.2有效惯性矩计算公式为:Ief=Is(i-)/(i-C)(i)其中:Is=22:Ii+I2+Aiai+A2a2(2).=:(Aiai+A2a2)/Is(3)C=222入/(n+入)(4)2j2.2caI(5)EIsj丁i一、式中:Ief有效惯性矩（单位为cm）；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；入一几何形状参数；I梁的跨度（单位为cm）;c组合弹性值（单位为N/mm）;E组合弹性模量（单位为N/mm）；2AiAi区的截面积（单位为cm）；2AA2区的截面积（单位为cm）；aiAi区形心到隔热型材形心的距离（单位为cm）oa2-A2区形心到隔热型材形心的距离（单位为cm）;I1A1区型材惯性矩（单位为cm）;I2A2区型材惯性矩（单位为cm）。注：1）因为入取决于梁的跨度，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。B3计算示例通过计算可得：A1=2=2.55cm.411=4.7162cma1=:1.39cmA2=2=1.58cm4I2=0.1584cma2:=1.87cmE2=70000N/mml=150cmc=80N/mm22X1.39+1.58X1.87=15.33cm22Is=I1+I2+Alai+A2a2=4.7162+0.1584+2.55l2I=82.21X0.8928)=12.46cm2222C=入/(n+入)=82.21/(3.14+82.21)=0.89282222=(A1a1+A2a2)/Is=(2.55X1.39+1.58X1.87)/15.33=0.682Ief=Is(1-)/(1-C)=15.33X(1-0.682)/(1-0.682