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中华人民共和国有色金属行业
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建筑用隔热铝合金型材截面几何参数算法
及计算机程序要求
2006 发布 2006-00-00 实施
中国有色金属工业协会 发 布
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3．隔热型材截面几何参数计算方法
3.1 计算原理
该附录是对于一个具有非均一截面的简支梁在各种载荷（均布载荷、集中载荷、三角载荷或梯形载荷）作
用下，预算其有效惯性矩、有效截面模量的方法。这个模型是由相对硬面（如铝合金）与较软的核心材料（如
隔热胶或尼龙隔热条）持续联结在一起的“复合”梁。表面除了轴向强度之外还有具有意义的抗弯曲强度。在
这里，假定隔热材料仅抵抗剪切力。
在公式和图示中我们将用到以下参数：
A= tw (h-g) —铝合金材料的剪切面积
AC — 弹性体的总截面积
a—梯形载荷线性递增部分的长度
a1,a2 —铝型材表面 1 和 2 的面积
b=AC/DC —弹性体的平均宽度
b’ —两个凸点间的净深度
c11,c22,D —分别是形心轴线与每个铝合金型材表面的矩离，以及两形心轴线间的矩离。
DC —断热槽的最大深度
E=70000N/mm2 —铝型材面的杨氏模量
EC—弹性体的杨氏模量
g —隔热槽两个凸点的间距。
GC= EC/[2(1+v)] —弹性体的剪切模量， v 是泊松比（Poisson’s ratio）
h—铝型材的截面宽度
h1,h2—铝型材的重心到两个外表面的距离
I01，I02—铝型材表面 1 和 2 的惯性矩
k—适用于梯形载荷的比率（a/L）
L—跨距
P—外加载荷
tw —铝型材加强轴边的厚度
w—均布载荷的强度
w0—三角载荷和梯形载荷的最大强度
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我们在具体计算时，将考虑四种载荷：
3.2 参数、综合恒量和基本公式
21
2
21
aa
Daa
+
=cI 该值仅适用于复合型材的两段均为同一材料的情况下（具有相同的 E） （ 1 ）
I0=I01+I02 是有效惯性矩的较低值，假定该复合体不发生错动 （例如：在所有铝型材内表面和断热
胶接触的表面上，都有相对滑动的情况发生） （ 2 ）
I=IC+I0 是有效惯性矩的较高值。该值仅在铝型材内表面和断热胶接触的表面没有任何剪切变形时
才确切有效 （ 3 ）
IC/I （ 4 ）
CC
C
P DI
GIbD
G
2
= （ 5 ）
0EI
Gc P= 仅对于两面的材质具有相同的 E 值 （ 6 ）
集中载荷
三角载荷
均布载荷 梯形载荷
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对于弯曲力矩和剪切力，相关于发生偏转的铝型材，其主控公式不同：
0EI
v
EI
cMycy
′
+
−
=′′−′′′′ ( 7 )
P
2P
101
2
2
3
3
4
4
5
5 e
eFDxDXDxDxDxD
Fy +++++++= ( 8 )
相同等式：
p
pn
n
n e
FeFXDy 2
5
0
1 ++= ∑
=
（8a）
该等式在 x=L/2 时达到最大值。注意此处的 p=xc1/2.对于四种载荷作用下的 D0 到 D5 都在表 1 和表 2 中给出。
对于梯形载荷的恒量 D0 到 D5，该公式适用于 a
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