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为什么说幕墙开启窗维修设计不能套用现有的幕墙设计要求呢?
浏览: 发布日期:2018-07-06
为什么说幕墙开启窗维修设计不能套用现有的幕墙设计要求呢?
是因为开启窗是一种特殊的幕墙部件:在幕墙系统中,只有它是活动部件,而其他的都是静止构件。活动部件至少包括了两种静止工作状态和一种运动工作状态,同时开启窗还涵盖了最多数量的功能需求和最复杂的人机关系需求,这是其特殊的根本原因。
 
  1、开启窗的静止状态
  开启窗在开启和闭合工作状态下的时候,承载情况及工作需求的差异是比较大的,理论上来说应当分别对待,但发现对幕墙窗的开启状态进行分析内容几乎是空白:
  首先,首先是开启状态下窗体的力学模型发生改变(锁点失效),在负风压组合的工况中,甚至连五金配件的承载状态都与其设计承载状态有很大的不同。以滑撑连接固定的窗扇为例,其在打开状态下滑撑仅相当一个滑动铰接的支点。当窗扇开启到最大限位角度时,滑撑与撑挡共同作用,形成了带有悬伸段的四点支撑板的力学模型。
  与我们常识相反的是,在这种新的力学模型中撑挡成了受力最大的五金件(撑挡外侧有窗扇悬伸段)。而事实上在配件选用时主要关注的是滑撑的承载能力,对于撑档总将其作为开启穿窗的辅助定位配件来看待,更别提进行结构校核计算。所以很多窗扇在开启状态下被风吹落,都是从撑挡破坏开始的。
  其次,开启扇在开启状态下时需要校核的内容及标准也需要分析,特别是安全系数该如何取值?因为开启扇是活动部件,所以其连接构造要承受交变的冲击荷载。其失效形式恐怕已不是简单的弯曲破坏或是剪切破坏,有无可能是松动、失稳、疲劳等更为复杂的破坏形式?
 
  2、开启窗的运动状态
  开启窗的运动工作状态则是一个更为复杂的内容:首先需要进行开启轨迹的分析与框扇碰撞检查。开启窗开启过程中扇、框发生不严重干涉时,窗也能勉强打开。但这类干涉反复发生,有关连接构件就会因频繁承受较大的荷载造成损坏。
  其次,是有关构件的可靠性分析。比如,挂钩式开启扇的防脱落构造。附图的两个防脱构造中,图1的构造看似有用,计算也能算过。但在使用过程中仍可能会出问题。原因是构件的刚度不足,固定螺丝在冲击荷载的反复作用下仍可能会松动,导致防脱落构造失效;而图2的构造中,防脱落构件镶嵌在槽内,即便螺钉脱落也不会滑出,显然可靠很多。
 
  另外,通常不锈钢滑撑上设有一个承受长期重力荷载的圆孔(其他孔为长孔)。理论上其承受的剪切力有限(窗扇的自重),采用拉钉就能满足要求。但实际上由于该处频繁承受冲击荷载,定位拉钉被剪断的比比皆是。当这个定位拉钉失效后,窗扇就会掉角,影响正常开启。如果暴力操作,很可能造成更大的损坏甚至是事故,这也是可靠度不足的一个表现。
 
 3、是开启窗的人机关系设计。比如开启窗的启闭力设计就需要按照使用者的正常臂力设计。如果窗扇开启所需的力过大,超出人的正常臂力水准,就需要通过设置类似下图的省力的机构或助力装置,以便于开启窗的正常使用。
仅仅是做了简单的分析,就可以清楚地发现传统的幕墙设计很难全面覆盖到开启窗的种种特殊情况。从本质上讲,是不完善的设计规程导致了幕墙开启窗成为了影响幕墙安全的高危部件。所以解决幕墙开启窗的安全问题,最积极的方法不是限制开启面积之类的硬性规定,而是制定正确的设计规程,真正从根子上解决幕墙开启窗的安全问题。