【中國幕墻網(wǎng)】鋁型材憑借其良好的耐久性、裝飾性、易加工等諸多優(yōu)點在建筑幕墻領域應用十分廣泛，隨著建筑外立面形式的日新月異，幕墻鋁型材的橫斷面也呈現(xiàn)出不同的外觀形式，雖然鋁型材的截面千奇百怪，但總有一些規(guī)律性的東西貫穿于其中，本文通過對幾種幕墻型材的局部截面尺寸分析，總結(jié)出型材細部與相關部件的配合關系，引出模塊化設計的概念，以達到拋磚引玉的目的，使我們能站在前人的肩上，避免無謂的設計失誤，從而少走彎路，不斷提升行業(yè)技術水平。
1 鋁型材與機制螺紋標準件的配合
（圖一）是一個標準隱框幕墻豎龍骨的橫截斷面，它的裝配節(jié)點如（圖二），與其配合的相關部件見（圖三）。槽口尺寸見（圖四），螺釘尺寸見（圖五），螺母尺寸見（圖六）。
現(xiàn)在分析槽口與螺釘、螺母配合尺寸關系。槽口的寬度方向尺寸一為6.5mm，與其配合的十字槽盤頭螺釘M6x25（GB818-2000）其螺紋公稱直徑為6mm（中徑5.35mm、小徑4.917 mm）。因此螺釘能順利的置入槽口中，安裝過程極為簡便。槽口的寬度方向尺寸二為10.5mm，與其配合的六角螺母M6\ C級（GB/T41-2000）其螺母兩平行邊距離為10mm，能保證螺母順利的穿入鋁型材槽口之內(nèi)，六角螺母兩對角距離為10.89mm大于槽口的寬度方向尺寸10.5mm，從而能保證螺母在穿入鋁型材槽口之后不會在固定安裝螺釘M6x25的 過程中，發(fā)生槽口內(nèi)的螺母與螺栓同時轉(zhuǎn)動（俗稱連軸轉(zhuǎn)）而致使螺釘無法擰緊的現(xiàn)象。槽口的深度方向尺寸為14.5mm（14.5=17.5-3）主要考慮以下三方面尺寸①現(xiàn)有螺釘?shù)穆菁y長度尺寸規(guī)格；②與螺釘配合的彈簧墊圈、平墊圈、玻璃附框壓板、螺母的高度尺寸；③螺釘螺紋旋入螺母后伸出部分的螺紋長度。第①項螺釘?shù)穆菁y長度尺寸規(guī)格為長度超出20mm時以5mm為模數(shù)遞增。第②項彈簧墊圈、平墊圈、玻璃附框壓板、螺母的高度尺寸分別為1.3mm、1.6 mm、10 mm、6.1 mm、再加上鋁型材的壁厚3mm合計21.5（玻璃附框壓板嵌入豎龍骨型材0.5mm），因此選用螺釘規(guī)格為M6x25 ，螺釘伸出螺母部分的螺紋長度為3.5 mm（3.5=25-21.5），在確保螺釘緊固效果的前提下也做到了最經(jīng)濟和節(jié)約空間。槽口內(nèi)的深度尺寸關系為槽深14.5mm，螺母高6.1mm、剩余伸出螺母的螺紋長度為3.5mm，螺紋末端距槽內(nèi)表面4.9 mm（4.9=14.5-6.1-3.5），使螺栓有足夠的剩余間隙空間。
（圖七）是一個標準的隱框幕墻橫龍骨的型材斷面，它的裝配節(jié)點如（圖八），與其配合的相關部件見（圖九）。橫框與玻璃附框壓板連接部分安裝槽口尺寸關系同前述的豎龍骨完全一致，只是方向改變，故不贅述。現(xiàn)只分析橫豎框相連接部分橫框槽口的尺寸關系。槽口尺寸見（圖十），螺栓尺寸見（圖十一）墊圈及螺母尺寸見（圖十二）。
橫框型材槽口的寬度方向尺寸一為5.5mm，與其配合的六角頭螺栓\C級 規(guī)格為M5x25（GB/T5780-2000），其螺紋公稱直徑5mm（中徑4.480mm、小徑4.134mm）。因此螺栓能順利的穿入橫框槽口中，安裝過程極為容易。橫框槽口的寬度方向尺寸二為8.5mm，與其配合的六角頭螺栓M5x25C級（GB/T5780-2000）其螺栓頭部兩平行邊公稱距離為8mm（最小值為7.64），能保證螺栓順利的穿入鋁型材槽口之內(nèi)，六角螺栓頭部兩對角距離為8 . 63mm大于槽口的寬度方向尺寸8.5mm，從而能保證螺栓頭部在穿入鋁型材槽口之后不會在固定橫豎框安裝螺栓M5x25的過程中，發(fā)生槽口內(nèi)的螺栓與螺母同時轉(zhuǎn)動致使螺栓無法擰緊的現(xiàn)象。槽口的深度方向尺寸為5 mm主要是考慮螺栓頭部的高度為3.5mm，剩余的1.5mm（1.5=5-3.5）還可以容納螺栓倒角0.2mm和柔性隔離墊片的厚度，并保持一定的安裝間隙以利于裝配。
2 鋁型材與自攻螺紋的配合
與自攻釘螺紋配合的鋁型材槽口，也存在著標準模塊化的尺寸設計。（圖十三）是與自攻釘螺紋配合的槽口簡圖，（圖十四）是自攻釘螺紋的細部尺寸。
對于自攻釘自攻螺紋相配合的鋁型材槽口尺寸φB的要求是其值小于自攻釘螺紋大徑D 1同 時大于自攻釘螺紋小徑D2 ，這樣才能使自攻釘能楔入鋁型材槽口內(nèi)從而保證足夠的連接強度，同時自攻釘螺紋大徑D 1切 削掉鋁型材槽口φB的 鋁屑填充于槽口φB與 自攻釘螺紋小徑D2之 間。如果槽口φB大 于自攻螺紋小徑D2就 會使切削掉的鋁屑無處排放，強行固定自攻釘會出現(xiàn)種種問題。不同規(guī)格的自攻螺釘螺紋大徑D1和小徑D2的 極限值見（圖十五），配套槽口φB的值見（圖十六），自攻螺釘螺紋與配套槽口φB間 隙值見（圖十七）。
同理與鋁型材槽口尺寸φB與 不同規(guī)格普通螺紋的配合見（表十八）
3 鋁型材與隔熱條的配合
采用此種標準隔熱條槽口設計能延長鋁型材擠壓模具壽命，減少滾壓后表面涂層裂紋的產(chǎn)生，保證隔熱型材抗剪性能并易于裝配。以上總結(jié)了幾種常用的鋁型材槽口，讀者完全將槽口做成標準模塊，按照所配合部件的要求不同將標準模塊進行組合，應用于型材的截面設計過程中。這就是型材模塊化設計的核心理念。
4 標準模塊的擴展
除了在建筑幕墻領域上述列舉的一些標準模塊外，在鋁合金隔熱窗系統(tǒng)中也存在著相類似的情形，比如鋁合金隔熱型材在開啟五金件槽口的截面設計上就應當充分考慮現(xiàn)有幾種歐標型材的標準尺寸（見圖二十至圖二十五）。
不僅是型材槽口與標準部件配合時存在模塊化設計的問題，推而廣之也可以擴展到相互存在裝配關系的兩個鋁型材截面，如（圖二十六）的
明框幕墻的壓板與
扣板，（圖二十七）的開腔橫框型材與其扣蓋，只要選中配合關系的型材，其型材斷面設計都可以采用以對方型材為基準的“大”模塊化設計的理念。
5 結(jié) 語
總之，采用了模塊化設計理念以后，在設計過程中只將注意力集中于型材的特殊部位，而對于標準模塊化部位可直接引用，從而大大的提高設計效率并降低設計失誤率。本文僅是從最基本的方面闡述了模塊化設計的理念，難免有膚淺和不足之處，希望各位專家與讀者批評指正。
參考書目：
1GB818-2000 《 十字槽盤頭螺釘》
2GB196-2003 《 普通螺紋 基 本尺寸》
3GB/T41-2000 《 六角螺母 C級 》
4GB859-87 《 輕型彈簧墊圈》
5GB/T95-2002 《 平墊圈 C級 》
6GB/T5780-2000《 六角頭螺栓 C級 》
7GB/T845-2000 《 不銹鋼盤頭自攻螺釘》
8GB5280-2002 《 自攻螺釘用螺紋》
