关于平推窗的再思考

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1、关于平推窗的再思考孙波同济大学摘要：继前文之后，本文就平推窗这种新型窗型进行了进一步探讨。关键词：平推窗；失稳；安装；密封Abstract：Followingtheforegoing，thisarticlefurtherdiscussedthenewwindowtypeofplaneslidingwindowKeywords：planeslidingwindow，instability，installation，sealing1前言分，也是把玻璃、铝合金型材、五金件，都统一看成笔者曾经在2008年第12期《门窗》杂志

2、中发是类似静止不动的如梁板墙柱之类的建筑构件。而表了《关于平推窗的一些思考》一文，其中就平推窗计算内容也只是考虑强度、挠度等基本指标，如材这种新型窗型的优缺点做了一些初步的讨论。两年料或构件的稳定性，而疲劳、损伤等基本不会考虑。多过去了，很多使用平推窗的建筑物拔地而起，笔这种事先的假定无疑简化了计算模型，减少了大量者也所见所闻了不少的平推窗项目，并亲身参与了的计算量(忽略了复杂的动载荷计算)。这种假定有某些项目的设计、工厂组装、工地现场安装等各个些时候是有效的，比如低层、风压较小的建筑物理环节，也自然有了一些新的问题

3、和新的想法。现提环境，开启部分受力很小；或者是高层、风压较大，出来，以和各位读者分飨、共同探讨。但开启部分自身抗力和刚度要大得多的窗型，这两2需要多考虑失稳问题种情况下可以将开启部分近似地看成是静止的，计所谓的失稳，即丧失结构的稳定性。为了更准算的结果一般也都是偏安全的，没什么问题。但这确地说明这一问题，这里先借用钢结构工程中整体种简化在某些情况下有待商榷，甚至偏离问题的主失稳的定义：“作用在结构上的外载荷尚未达到按要矛盾，可能会造成严重的后果，例如对于经常因强度计算得到的结构强度破坏荷载时，结构已不能为交变应力而损

4、坏的高层的上悬窗。平推窗也不适承担并产生较大的变形，整个结构偏离原来的平衡用这种假定，下面来讨论这一点。位置而倒塌。”可能会有读者问：窗扇倒塌吗?怎么i：i、、：、、_l__、YX会呢?当然，这里所说的“倒塌”并非是传统意义上建筑物的坍塌，而是相当于门窗中的“窗扇掉落”，即是最坏也是大家最不愿意看到的后果。只是一扇普普通通的平推窗，会出现这么严重的事故吗?是不是危言耸听?因为稳定性判断的基础是相应的力学计算，因此在继续分析之前，需要对门窗系统的力学计算有个基本认识。按照常规，对于缺失自我力学体系的门窗系统来说(借用的

5、为建筑结构的静力学计算方法)，计算构件是只考虑门窗体系中的固定部分，开启部分被认为不受力而自动忽略，而即使是固定部图1平推窗开启示意图282011．09圃童图1是平推窗开启后的示意图，并如图所示建移(8．289mm)远远大于Y轴(1．747mm)、Z轴立空间三维坐标系。理想情况下，窗扇应该在使用fO．2315mm)。者的操作下沿着Y方向平进平出，顺畅平滑，在X嚣勰l19竹轴和z轴方向没有任何变形和位移，这是我们想要的完美的稳定的“平衡状态”。而实际情况下，因为摩擦力和重力的存在，平推窗的Y轴和z轴相当于平推铰链的强轴

6、方向(抵抗矩大的方向)，而安装两侧的平推铰链可以近似看做平面内杆件，因此x轴就相当垂直于其平面的法线方向，这是平推铰链的弱轴方向(抵抗矩小的方向)，无疑是最应该避免受法向力的。但在高层建筑中，巨大的风压动荷载无处不在，平推窗不可避免地要受到X轴方向的风荷平推窗X轴向位移计算结果载和自身重力产生的冲击荷载，并因为抵抗矩太小而产生此方向的变形和位移，继而造成失稳。各的慧巨忡图2平推窗弱轴向受力示葸图那么这种失稳会有多么严重呢?由结构和材料图4平推窗Y轴向位移计算结果力学的知识我们得知，对于平推摩擦铰链这种平面悬臂五金件，

7、受很小的法向力就会有很大的变形。考虑到平推窗多用于幕墙立面体系中，而在楼层较高的建筑环境中，有不可忽视的风荷载，以及因此造成自身重量运动产生的冲击荷载，还有周期性变化产生的交变应力，这些荷载在一天内可能会作用成千上百次，不断作用的结果就是窗户会左右摆动(或者出现扭转)，平推铰链产生疲劳损伤并且累积，严重的情况会造成大尺度的塑性变形(即无法恢复原状的变形)，甚至是构件断裂，或者连接紧固件(如连接螺钉或者铆接部分)等应力集中的部分因反复振动而脱落以至产生脆断，最终结果是窗扇掉落。即出现了前文所说的“失稳”。图5平推窗Z轴

8、向位移计算结果为了能有更清晰的感性认识，笔者曾在前文中以上只是理论分析。而在实际工程中，笔者也用ANSYS软件分析过平推铰链变形情况，但只是曾经见过刚装好的高层室外的平推窗像旗子一样针对单个零件的简单计算。为了更贴近真实情况，在大风中来回摇摆，甚至目测就能看的很清楚，或在本文中笔者就600mmx1600mm的平推窗扇三维者用手一甩就会左右摇晃。