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建筑門窗傳動(dòng)器鎖閉性能分析

來(lái)源:建筑門窗配套件委員會(huì)專家組 　作者:王洪濤 姚建寧 　日期:2007-4-23 　頁(yè)面功能【字體：大 中 小】【打印】【投稿】【評(píng)論】
　　通過(guò)對(duì)門窗三性的大量檢測(cè)工作，作者發(fā)現(xiàn)，影響門窗抗風(fēng)壓性能、氣密性能以及水密性能的因素有很多，但是對(duì)于使用傳動(dòng)鎖閉器的門窗系統(tǒng)而言，鎖閉器在其中起到了相當(dāng)重要的作用。門窗的整體性能，不僅與鎖閉器鎖點(diǎn)個(gè)數(shù)有關(guān)，而且其鎖閉位置的選擇對(duì)提高性能也至關(guān)重要。本文通過(guò)對(duì)傳動(dòng)鎖閉器實(shí)際使用中的受力狀態(tài)進(jìn)行力
　　按照連續(xù)梁理論，分別計(jì)算懸端與相鄰跨中及遠(yuǎn)端跨中的撓度值，為：


　　 （7）


（8）

　　（9）

　　聯(lián)立（7）式和（8）式，（8）式和（9）式，解方程組得：

　　　　　　b1 = 0.2889×l，b2 = 0.2111×l （10）

　　此關(guān)系式說(shuō)明，當(dāng)傳動(dòng)器存在三個(gè)鎖點(diǎn)時(shí)，端部鎖柱位于邊緣的距離為總長(zhǎng)的0.2889倍，中間鎖柱位于傳動(dòng)器中心時(shí)，可以達(dá)到最佳效果。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，由于傳動(dòng)器的特殊構(gòu)造，使鎖柱不可能完全位于傳動(dòng)器的中心位置。因此，在上述公式的指導(dǎo)下，應(yīng)該使中部鎖柱盡可能地靠近中心位置。


　　3、傳動(dòng)鎖閉器有四個(gè)鎖點(diǎn)時(shí)的情況：


　　建立力學(xué)模型，如圖三所示：


　　

圖三 四鎖點(diǎn)傳動(dòng)器力學(xué)模型圖


　　按照連續(xù)梁理論，分別計(jì)算懸端與相鄰跨中及遠(yuǎn)端跨中的撓度值，為：

　　　　（11）

　　　�。�12）

　　　　（13）

　　式中：

　b1 ：端部鎖柱距端部距離，小于l/2；

　b2 ：次端部鎖柱距端部鎖柱距離，小于l/2；

　l ：桿件長(zhǎng)度；

　　同理，聯(lián)立（1）式和（2）式，（2）式和（3）式，解方程組得：

　　　　　b1 = 0.11850*l，b2 = 0.25117*l （14）
　　此關(guān)系說(shuō)明，當(dāng)傳動(dòng)鎖閉器存在四個(gè)鎖柱時(shí)，鎖柱對(duì)稱分布在傳動(dòng)器的兩邊，端部鎖柱距端部距離為總傳動(dòng)器長(zhǎng)度的0.11850，次端部鎖柱距端部鎖柱距離為總傳動(dòng)器長(zhǎng)度的0.25117時(shí)，傳動(dòng)器性能最佳。


　　可見(jiàn)，當(dāng)傳動(dòng)器有不同的鎖點(diǎn)時(shí)，為了得到最佳的使用效果和功能要求，其布置方式起到了很關(guān)鍵的作用。但是，除了鎖點(diǎn)的布置位置之外，鎖點(diǎn)的個(gè)數(shù)，同樣是決定其性能的重要因素，因此，本文下面將對(duì)不同規(guī)格傳動(dòng)器的鎖點(diǎn)個(gè)數(shù)做一個(gè)簡(jiǎn)單的討論。（參考資料2、3）


　　二、傳動(dòng)鎖閉器鎖點(diǎn)個(gè)數(shù)的分析

　　依據(jù)中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)建筑門窗配套件委員會(huì)制定的《建筑門窗配件推薦產(chǎn)品技術(shù)評(píng)定規(guī)則》中規(guī)定，當(dāng)傳動(dòng)鎖閉器長(zhǎng)度大于400mm時(shí)，必須有兩個(gè)以上的鎖柱，當(dāng)長(zhǎng)度大于1200mm時(shí)，必須有三個(gè)以上的鎖柱，當(dāng)長(zhǎng)度大于2000mm時(shí)，必須有四個(gè)以上的鎖柱。同時(shí)，單個(gè)鎖柱承受垂直于鎖柱方向的800N靜拉力時(shí)，不應(yīng)損壞。


　　對(duì)于平開(kāi)窗為例，風(fēng)壓作用在開(kāi)啟扇上的壓力通過(guò)開(kāi)啟扇的玻璃面板傳遞給五金配件，各個(gè)配件分擔(dān)該壓力值。假設(shè)開(kāi)啟扇上有n個(gè)傳動(dòng)鎖閉器鎖點(diǎn)，門窗安全壓力為q。門窗簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖四，其開(kāi)啟部分的高度為H，寬度為W，風(fēng)壓值分布見(jiàn)圖五。根據(jù)GB7106-86中的計(jì)算，傳動(dòng)鎖閉器所承擔(dān)的壓力值為 。結(jié)合單個(gè)鎖點(diǎn)承受800N作用力的極限值，則有如下關(guān)系式：

　　　 （15）

　　根據(jù)（15）式，可以計(jì)算出具體的窗型在一定安全壓力的要求下，所需配置的鎖點(diǎn)個(gè)數(shù)。


　　三、總結(jié)

　　本文問(wèn)題的提出是基于對(duì)門窗三性的大量檢測(cè)工作的實(shí)踐和研究。工作中發(fā)現(xiàn)，影響門窗抗風(fēng)壓性能、氣密性能以及水密性能的因素有很多，但是傳動(dòng)鎖閉器在其中的影響不容忽視。首先，雖然鎖點(diǎn)個(gè)數(shù)與性能一定意義上成正比關(guān)系，但是靠無(wú)限增加鎖點(diǎn)來(lái)提高性能是不現(xiàn)實(shí)的，同時(shí)也失去了鎖閉器的意義。其次，鎖閉位置也有它的重要性，如果集中在鎖閉器的中間位置，雖然在風(fēng)壓變形檢測(cè)中會(huì)得到較好的結(jié)果，但對(duì)氣密性能和水密性能會(huì)造成不好的影響。相反，如果鎖閉位置分散在端部，則會(huì)對(duì)三項(xiàng)性能均產(chǎn)生不良影響。因此如何根據(jù)不同的窗型正確的選擇鎖點(diǎn)的數(shù)量和位置，最大限度發(fā)揮鎖點(diǎn)的作用，對(duì)這個(gè)問(wèn)題的研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。文章對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)題的計(jì)算分析結(jié)果，給出了傳動(dòng)鎖閉器在門窗使用中的一些定量的結(jié)論�？上У氖�，由于時(shí)間問(wèn)題，沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，因此，這里僅供參考。


參考資料：

1、《中點(diǎn)撓度計(jì)算塑鋼的抗風(fēng)壓強(qiáng)度》，姚春貴 孔榕，《塑料異型材》，03年第2期；

2、《材料力學(xué)》，上、下冊(cè)，劉鴻文，高等教育出版社，1993年9月；

3、《建筑結(jié)構(gòu)工程師手冊(cè)》，袖珍系列工程師手冊(cè)，郭秉山，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004年3月；

4、《建筑門窗配件推薦產(chǎn)品技術(shù)評(píng)定規(guī)則》，中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)建筑門窗配套件委員會(huì)，2004年2月。

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