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🌡️ 熱膨脹差異計算器
選擇兩種連接材料,自動計算膨脹差異、熱應力與伸縮接頭建議。
⚡ 常見情境
鋁帷幕牆+鋼構
不鏽鋼管接碳鋼管
複合樓板 鋼承板+混凝土
鋁屋頂板+鋼檁
🔩 材料選擇
材料 A
鋁合金 6061-T6
鋁合金 6063-T5
碳鋼 (A36/SS400)
鍍鋅鋼
耐候鋼 (SPA-H/A588)
不鏽鋼 304
不鏽鋼 316
不鏽鋼 2205 雙相
混凝土 (普通)
花崗岩
銅 C11000
鈦合金 Ti-6Al-4V
玻璃 (鈉鈣)
GFRP (玻纖複合板)
材料 B
鋁合金 6061-T6
鋁合金 6063-T5
碳鋼 (A36/SS400)
鍍鋅鋼
耐候鋼 (SPA-H/A588)
不鏽鋼 304
不鏽鋼 316
不鏽鋼 2205 雙相
混凝土 (普通)
花崗岩
銅 C11000
鈦合金 Ti-6Al-4V
玻璃 (鈉鈣)
GFRP (玻纖複合板)
📐 尺寸與溫度
構件長度 L
m
溫差 ΔT
°C
💡 台灣一般取 ΔT = 40~60°C(夏冬溫差)
30°C 室內
50°C 一般戶外
70°C 深色金屬日曬
🔗 拘束條件
自由膨脹
無拘束,僅計算位移差
完全拘束
兩端完全固定,產生最大熱應力
部分拘束
依拘束比例計算
風險等級標準
<0.5 mm/m → 安全
0.5–1.0 mm/m → 注意
1.0–2.0 mm/m → 警告
>2.0 mm/m → 危險
📊 分析結果
注意
🎯 偵測到情境:
鋁帷幕牆固定在鋼構
差異膨脹量 ΔL_diff
3.51 mm
0.585 mm/m
差異應變 Δε
585.0 με
0.0585%
建議滑動間距
5.26 mm
含安全係數 1.5
📏 膨脹量比較
● 鋁合金 6063-T5
7.02 mm
7.02 mm
● 碳鋼 (A36/SS400)
3.51 mm
3.51 mm
↔
差異膨脹量
3.51 mm
(0.585 mm/m)
📋 材料明細
材料
α (×10⁻⁶/°C)
E (GPa)
ΔL (mm)
ε
●
鋁合金 6063-T5
23.4
68.9
7.02
1170.0 με
●
碳鋼 (A36/SS400)
11.7
200
3.51
585.0 με
差異
11.7
—
3.51
585.0 με
🛠️ 工程建議
帷幕牆固定件使用長圓孔 (slot hole),允許滑動
鋁框與鋼構接觸面設 EPDM 絕緣墊片
每跨設伸縮縫,間距不超過 6m
矽利康填縫膠選用高彈性型(伸縮量 ±25% 以上)
確認固定件允許微量滑移
建議伸縮接頭間距(含安全係數 1.5×)
5.26 mm
📖 公式參考
ΔL = α × L × ΔT
ε = α × ΔT
σ = E × α × ΔT × 拘束比例
ΔL_diff = |ΔL_A − ΔL_B|
建議間距 = ΔL_diff × 1.5