目前“节能减排”是我国战略发展的国策；绿色环保、低碳排放、促进世界可持续发展是我们整个地球村的努力方向。随着我国经济的发展，建筑风格也在悄然地变化——楼房越盖越高，外立面的分格越来越大，因此，为我国的幕墙行业的发展提供了良好的契机。经过20多年的发展，我国幕墙行业技术人员已达万人以上，而且每年都在不断扩充；同时，新技术、新材料、新工艺、新理论为整个行业带来勃勃生机。
隔热幕墙是整个行业的发展方向，设计师们必须用他们所熟悉的计算方法和公式来合理设计，才能保证设计方案既安全、又经济。隔热幕墙双跨梁的强度计算是设计方案的关键，本文将以浇注式隔热铝合金技术进行探讨:
a).如何计算长跨段的挠度？
b).如何计算最大弯矩截面的最大拉伸应力和最大压缩应力？
c).如何计算最大剪力所在截面的隔热部位纵向剪切强度？
普通（非隔热）铝合金梁的强度计算是隔热铝合金梁计算的基础，首先，我们要回顾一下普通铝合金梁的计算方法。
又得：
图二
在公式和图二中我们将用到以下参数：
A= tw (h-g) —铝合金材料的剪切面积 (mm2)
AC — 隔热材料的总截面积 (mm2)
a1,a2 —铝型材表面1和2的面积 (mm2)
b=AC/DC —隔热材料的平均宽度 (mm)
b’ —两个凸点间的净宽度 (mm)
c11,c22,D —分别是形心轴线到两个铝合金型材外表面的矩离，以及两形心轴线间的矩离。(mm)
DC —断热槽的最大深度 (mm)
E=70000N/mm2 —铝型材的抗弯模量
EC—隔热材料的抗弯模量 (1650 N/mm2)
g —隔热槽两个凸点的距离 (mm)
GC —隔热材料的剪切模量，(552N/mm2)
h—铝型材截面的总宽度 （mm）
h1,h2—铝型材的重心到两个外表面的距离 (mm)
I01，I02—铝型材1和2的惯性矩 (mm4)
L—简支梁的跨度，两个支点间的距离 (mm)
P—外加集中荷载 (N)
tw —铝型材轴向立筋的厚度，或厚度的总和。tw = Aw /（h-g）, Aw 是两块型材各个立筋乘以其相应高度之和。
w0—外加均布荷载 (N/mm)
式中的 分别表示不同的常数， 为自然对数的底。
经过计算(详细计算过程参考《高等数学》的微分方程章节)，公式（35）的通解为(形变曲线方程)：
2.2 浇注式隔热铝合金型材的超静定梁的最大形变（挠度）
n=9，图（一）中的B点，同时受到均布荷载(Wo)和集中偏心支撑荷载(N)的作用下，纵向形变为零，故：
又得：
由于隔热胶的剪切形变，任意截面内（延着中心轴线）存在着一个平均压缩力（F1）和一个平均拉伸力（F2）。因复合型材杆件的静止，所以，两力相等（F1=F2），方向相反。
任意截面内（延着中心轴线），上半部型材的中心轴线之上，压缩应力增加；上半部型材的中心轴线之下，压缩应力减少，应力间相互平衡。同样的情况，下半部型材的中心轴线之上，拉伸应力减少；下半部型材的中心轴线之下，压缩应力增加，应力间相互平衡。
M = Mc + Mo ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••(46)
M ：由于受到均布荷载，而在中梃杆件截面内产生的力矩。
Mc ：由于两个大小相等、方向相反的平均力（F1、F2），而产生的力矩。
Mo ：由于两块铝合金型材截面内应力分布的不同，而产生的力矩。
中梃的上面（室外侧）型材质心受到的平均压缩应力为： -（M-EI0y’’）/ a1D；
中梃的下面（室内侧）型材质心受到的平均拉伸应力为： （M–EI0y’’）/ a2D；
中梃的上面（室外侧）型材受到的最大弯曲压缩应力存在于复合型材的最外侧，故：
式中的 分别表示不同的常数， 为自然对数的底。
经过计算(详细计算过程参考《高等数学》的微分方程章节)，公式（35）的通解为(形变曲线方程)：
2.2 浇注式隔热铝合金型材的超静定梁的最大形变（挠度）
n=9，图（一）中的B点，同时受到均布荷载(Wo)和集中偏心支撑荷载(N)的作用下，纵向形变为零，故：
又得：
由于隔热胶的剪切形变，任意截面内（延着中心轴线）存在着一个平均压缩力（F1）和一个平均拉伸力（F2）。因复合型材杆件的静止，所以，两力相等（F1=F2），方向相反。
任意截面内（延着中心轴线），上半部型材的中心轴线之上，压缩应力增加；上半部型材的中心轴线之下，压缩应力减少，应力间相互平衡。同样的情况，下半部型材的中心轴线之上，拉伸应力减少；下半部型材的中心轴线之下，压缩应力增加，应力间相互平衡。
M = Mc + Mo ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••(46)
M ：由于受到均布荷载，而在中梃杆件截面内产生的力矩。
Mc ：由于两个大小相等、方向相反的平均力（F1、F2），而产生的力矩。
Mo ：由于两块铝合金型材截面内应力分布的不同，而产生的力矩。
中梃的上面（室外侧）型材质心受到的平均压缩应力为： -（M-EI0y’’）/ a1D；
中梃的下面（室内侧）型材质心受到的平均拉伸应力为： （M–EI0y’’）/ a2D；
中梃的上面（室外侧）型材受到的最大弯曲压缩应力存在于复合型材的最外侧，故：
对于整个普通铝合金型材梁来说，最大的纵向剪应力发生在最大剪力（ ）所在截面的中性轴上（图三的AA）；而对于隔热铝合金型材，作用在中梃杆件最大剪切力是由铝合金型材和隔热胶共同承担的。如经过“有效打齿”后，再注胶，即可保证每根隔热型材在其使用寿命期间，“复合部位”不会出现纵向滑动（剪切失效），那么隔热胶的锁口部位(图三的BB)就是隔热单元系统（铝合金―复合部位―隔热胶）的“薄弱环节”。
铝合金型材受到的剪切力可表示为：
在注胶隔热铝合金型材中任取一块长度为dx的聚氨酯立方体,因其静止,故：
1．合外力等于零。上、下两边的剪切力大小相等，方向相反。同理，左右、前后两边的剪切力也大小相等，方向相反。
2．相对于任意点的力矩等于零。可以得出：这六个力的大小相等；垂直于隔热铝合金型材杠件的任意面，其剪切应力与纵向剪切应力（N/mm2)相等。
那末，隔热铝合金型材的最大纵向剪切力为：
小结：
1．在计算梁的挠度时，无论是普通（非隔热）铝合金梁，还是隔热铝合金梁，必须找出其形变曲线方程，即： ，它也是计算其它力学性能参数的基础；产生最大挠度点的横坐标的导数 。如果隔热铝合金梁的两快铝合金型材的温度不同，还应考虑其相应的迭加效应。
2．在计算隔热铝合金梁的最大拉伸和最大压缩应力时，首先要计算出梁的最大弯矩截面；这个截面存在着两个相等的力F1（上半部型材形心处），以及F2（下半部型材形心处）。有了F1、 F2，即可计算出平均拉伸应力、压缩应力，其力点作用于两块铝合金型材的形心上；再根据普通（非隔热）铝合金梁相应的计算公式，推导出隔热铝合金梁两个最外边缘处的最大拉伸和最大压缩应力，为选择合适的铝合金牌号（6061、6063）以及状态（T5、T6）提供理论依据。
3．在计算隔热铝合金梁纵向剪切强度时，首先要计算出最大剪力所在的截面。此截面在其设计寿命期间，如果复合部位的铝合金型材与隔热材料出现纵向滑动（剪切失效），将视其为两根独立的铝合金梁计算；只有保证隔热单元系统（铝合金―复合部位―隔热材料）的复合部位不产生纵向滑动，才能计算其隔热材料的最大纵向剪切力。考虑到隔热铝合金梁经过多次温度往复交替变化后，仍为可以恢复的弹性变形，隔热材料最大纵向剪切力的计算值≤隔热型材90次热循环试验（见GB5237.6）后10个试样室温单位长度上所能承受的最大剪切力的平均值除以1.9（安全系数）。