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平推窗滑撐的設(shè)計(jì)與應(yīng)用探討

2012-08-26 05:31陳平路應(yīng)杰杜萬(wàn)明
關(guān)鍵詞:窗扇滑軌支撐桿

陳平 路應(yīng)杰 杜萬(wàn)明

2.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)專家組)

平推窗由于其獨(dú)特的開(kāi)啟方式,已引起人們的關(guān)注,開(kāi)始應(yīng)用于建筑上。但平推窗的最主要的承重、啟閉五金件——平推窗滑撐的設(shè)計(jì)、制造、選用,還有許多問(wèn)題需要探索、驗(yàn)證。本文從滑撐的力學(xué)結(jié)構(gòu)入手,分析其設(shè)計(jì)、使用應(yīng)注意的問(wèn)題。

一、平推窗滑撐的結(jié)構(gòu)形式

因平推窗的尺寸、重量不同,滑撐結(jié)構(gòu)形式有兩類。

1.單X滑撐:如圖

主要用于平推窗窗扇高度較小、重量較輕的建筑平推窗,在平推窗左右兩側(cè)成對(duì)安裝:或用于平推窗窗扇高度較大,重量較重的平推窗的上、下部位,與雙X滑撐配套使用。

2.雙X滑撐

主要用于平推窗窗扇高度較高、重量較重的平推窗上,在平推窗左右兩側(cè)成對(duì)安裝、使用,并需要在平推窗的上、下部位配套安裝單X滑撐或雙X滑撐。

二、平推窗滑撐結(jié)構(gòu)零部件名稱及作用

1.單X滑撐

按安裝位置和功能分(如圖):

(1) 窗扇滑軌:安裝在窗扇上,上端與窗扇支撐桿鉸接在窗扇上固定鉸支座處,滑軌內(nèi)有窗扇滑塊,可沿該滑軌滑動(dòng),并與窗扇拉桿鉸接。

(2)窗框滑軌:安裝在窗框上,上端與窗扇拉桿鉸接在窗框上固定鉸支座處?;墐?nèi)有窗框滑塊,可沿該滑軌滑動(dòng),并與窗扇支撐桿鉸接。

(3)窗扇支撐桿:上端與窗扇滑軌鉸接在窗扇滑軌固定鉸支座處,并承受窗扇的重量產(chǎn)生的向下的作用力,中心與窗扇拉桿中心鉸接,并將承受窗扇的重量產(chǎn)生的向下的作用力,傳遞到窗扇拉桿上,兩根桿件在此處的夾角可隨窗扇開(kāi)啟距離的變化而變化,下端與窗框滑軌滑塊鉸接。

(4)窗扇拉桿:上端與窗框滑軌鉸接在窗框滑軌固定鉸支座處;中心與窗扇支撐桿鉸接,并將窗扇支撐桿承受的窗扇重量產(chǎn)生的向下的作用力,傳遞到窗框滑軌上端固定鉸支座上,下端與窗扇滑軌滑塊鉸接。

(5) 窗扇滑軌滑塊,簡(jiǎn)稱窗扇滑塊,在窗扇滑軌內(nèi)滑動(dòng),并與窗扇拉桿鉸接。

(6) 窗框滑軌滑塊:簡(jiǎn)稱窗框滑塊,在窗框滑軌內(nèi)滑動(dòng),并與窗扇支撐桿鉸接。

2.雙X滑撐

按結(jié)構(gòu)形式分類,有兩種。一種是雙正X滑撐,一種是雙對(duì)X滑撐。

(1)雙正X滑撐,如下圖:

按安裝位置和功能分:

①窗扇滑軌:安裝在窗扇上,上端與窗扇上支撐桿鉸接在窗扇滑軌上固定鉸支座處,中下部與窗扇下支撐桿鉸接在窗扇滑軌下固定鉸支座處,滑軌內(nèi)有上、下兩個(gè)窗扇滑軌滑塊,可沿該滑軌滑動(dòng),其中,窗扇滑軌上滑塊與窗扇上拉桿鉸接,窗扇滑軌下滑塊與窗扇下拉桿鉸接。

②窗框滑軌:安裝在窗框上,上端與窗扇上拉桿鉸接在窗框滑軌上固定鉸支座處,中下部與窗扇下拉桿鉸接在窗框滑軌下固定鉸支座處。滑軌內(nèi)有上、下兩個(gè)窗框滑軌滑塊,可沿該滑軌滑動(dòng)。其中,窗框滑軌上滑塊與窗扇上支撐桿鉸接,窗框滑軌下滑塊與窗扇下支撐桿鉸接。

③窗扇上支撐桿:上端與窗扇滑軌鉸接在窗扇滑軌上固定鉸支座處,并和窗扇下支撐桿共同承受窗扇的重量產(chǎn)生的向下的作用力,中心與窗扇上拉桿中心鉸接,并將其承受的窗扇重量產(chǎn)生的向下的一半作用力,傳遞到窗扇上拉桿上,兩根桿件在此處的夾角可隨窗扇開(kāi)啟距離的變化而變化,下端與窗框滑軌上滑塊鉸接。

④窗扇下支撐桿:上端與窗扇滑軌鉸接在窗扇滑軌下固定鉸支座處,并和窗扇上支撐桿共同承受窗扇的重量產(chǎn)生的向下的作用力,中心與窗扇下拉桿中心鉸接,并將其承受的窗扇重量產(chǎn)生的向下的一半作用力,傳遞到窗扇下拉桿上,兩根桿件在此處的夾角可隨窗扇開(kāi)啟距離的變化而變化,下端與窗框滑軌下滑塊鉸接。

⑤窗扇上拉桿:上端與窗框滑軌鉸接在窗框滑軌上固定鉸支座處;中心與窗扇上支撐桿鉸接,并將窗扇上支撐桿承受的窗扇重量產(chǎn)生的向下的一半作用力,傳遞到窗框上固定鉸支座上,下端與窗扇滑軌上滑塊鉸接。

⑥窗扇下拉桿:上端與窗框滑軌鉸接在窗框滑軌下固定鉸支座處;中心與窗扇下支撐桿鉸接,并將窗扇下支撐桿承受的窗扇重量產(chǎn)生的向下的一半作用力,傳遞到窗框下固定鉸支座上,下端與窗扇滑軌下滑塊鉸接。

⑦窗扇滑軌上滑塊,簡(jiǎn)稱上窗扇上滑塊,在窗扇滑軌內(nèi)滑動(dòng),并與窗扇上拉桿鉸接。

⑧窗扇滑軌下滑塊,簡(jiǎn)稱窗扇下滑塊,在窗扇滑軌內(nèi)滑動(dòng),并與窗扇下拉桿鉸接。

⑨窗框滑軌上滑塊:簡(jiǎn)稱窗框上滑塊,在窗框滑軌內(nèi)滑動(dòng),并與窗扇上支撐桿鉸接。

⑩窗框滑軌下滑塊:簡(jiǎn)稱窗框下滑塊,在窗框滑軌內(nèi)滑動(dòng),并與窗扇下支撐桿鉸接。

(2) 雙對(duì)X滑撐,如圖:按安裝位置和功能分:

①窗扇滑軌:安裝在窗扇上,上端與窗扇上支撐桿鉸接在窗扇滑軌上固定鉸支座處,下端與窗扇下拉桿鉸接在窗扇滑軌下固定鉸支座處,滑軌內(nèi)有上、下兩個(gè)窗扇滑軌滑塊,可沿該滑軌滑動(dòng),其中,上窗扇滑軌滑塊與窗扇上拉桿鉸接,下窗扇滑軌滑塊與窗扇下支撐桿鉸接。

②窗框滑軌:安裝在窗框上,上端與窗扇上拉桿鉸接在窗框滑軌上固定鉸支座處,下端與窗扇下支撐桿鉸接在窗框滑軌下固定鉸支座處。滑軌內(nèi)有上、下兩個(gè)窗框滑軌滑塊,可沿該滑軌滑動(dòng)。其中,上窗框滑軌滑塊與窗扇上支撐桿鉸接,下窗框滑軌滑塊與窗扇下拉桿鉸接。

③窗扇上支撐桿:上端與窗扇滑軌鉸接在窗扇滑軌上固定鉸支座處,并和窗扇下拉桿共同承受窗扇重量產(chǎn)生的向下的作用力,中心與窗扇上拉桿中心鉸接,并將其承受的窗扇重量產(chǎn)生的向下的一半作用力,傳遞到窗扇上拉桿上,兩根桿件在此處的夾角可隨窗扇開(kāi)啟距離的變化而變化,下端與窗框滑軌上滑塊鉸接。

④窗扇下支撐桿:上端與窗扇滑軌下滑塊鉸接,下端與窗框滑軌下固定鉸支座處鉸接,中心與窗扇下拉桿中心鉸接,并將其承受的窗扇重量產(chǎn)生的向下的一半作用力,傳遞到窗框滑軌下固定鉸支座處,兩根桿件在此處的夾角可隨窗扇開(kāi)啟距離的變化而變化。

⑤窗扇上拉桿:上端與窗框滑軌鉸接在窗框滑軌上固定鉸支座處;中心與窗扇上支撐桿鉸接,并將窗扇上支撐桿承受的窗扇重量產(chǎn)生的向下的一半作用力,傳遞到窗框上固定鉸支座上,下端與窗扇滑軌上滑塊鉸接。

⑥窗扇下拉桿:上端與窗框滑軌下滑塊鉸接,下端與窗扇滑軌鉸接在窗扇滑軌下固定鉸支座處;中心與窗扇下支撐桿鉸接,并將其承受的窗扇重量產(chǎn)生的向下的一半作用力,傳遞到窗扇下支撐桿上,由窗扇下支撐桿傳遞到窗框下固定鉸支座上。

⑦窗扇滑軌上滑塊,簡(jiǎn)稱窗扇上滑塊,在窗扇滑軌內(nèi)滑動(dòng),并與窗扇上拉桿鉸接。

⑧窗扇滑軌下滑塊,簡(jiǎn)稱窗扇下滑塊,在窗扇滑軌內(nèi)滑動(dòng),并與窗扇下支撐桿鉸接。

⑨窗框滑軌上滑塊:簡(jiǎn)稱窗框上滑塊,在窗框滑軌內(nèi)滑動(dòng),并與窗扇上支撐桿鉸接。

⑩窗框滑軌下滑塊:簡(jiǎn)稱窗框下滑塊,在窗框滑軌內(nèi)滑動(dòng),并與窗扇下拉桿鉸接。

三、受力分析

因?yàn)槠酵拼盎瑩问嵌鄺U件結(jié)構(gòu),每個(gè)桿件都是直桿,并且,每?jī)蓚€(gè)桿件的聯(lián)結(jié)點(diǎn)都是鉸鏈接,滑撐所承受的作用力又都在滑撐結(jié)構(gòu)平面內(nèi),同時(shí),平推窗滑撐在安裝后的使用過(guò)程中,滑撐各部件都因其受到的外力,而產(chǎn)生系統(tǒng)內(nèi)力,如果同時(shí)求解滑撐各桿件、各鉸接點(diǎn)的受力情況,則未知量遠(yuǎn)多于可列的平衡方程,為超靜定結(jié)構(gòu)。

平推窗的特點(diǎn)是啟閉運(yùn)行軌跡垂直于窗扇窗框平面,并且,可停留在可開(kāi)啟距離范圍內(nèi)任意位置處后靜置不動(dòng),所以,可先從整體入手,再分別求解滑撐各桿件、各鉸接點(diǎn)的受力情況。

1.單X滑撐

分析其安裝在平推窗左、右兩側(cè)位置上,并且是左、右各安裝一只單X滑撐,窗扇平面平行于窗框平面的受力情況。由于平推窗滑撐安裝使用后,有上述特點(diǎn),所以,首先是整窗系統(tǒng)單側(cè)平面力系的平衡問(wèn)題。

(1)受力分析,模型如圖:

設(shè):窗扇重量產(chǎn)生的向下的作用力在單側(cè)平推窗滑撐上為P(是整窗重量的一半),窗扇支撐桿長(zhǎng)為L(zhǎng)1,窗扇拉桿長(zhǎng)為L(zhǎng)2;平推窗滑撐在設(shè)計(jì)、加工、制造過(guò)程中,是左右對(duì)稱設(shè)計(jì),窗扇支撐桿長(zhǎng)L1和窗扇拉桿長(zhǎng)L2相等,在此統(tǒng)一為L(zhǎng);平推窗滑撐開(kāi)啟距離為S,且S<L。如圖,設(shè)支撐桿L1、拉桿L2與水平面夾角為α,且cosα=S/L;一個(gè)單X滑撐在窗扇滑軌處受窗扇重量產(chǎn)生的重力產(chǎn)生的作用力的一半為P,在窗框滑塊c點(diǎn)處約束反力Fc,F(xiàn)c垂直于窗框滑軌,F(xiàn)c的延長(zhǎng)線與P相交于窗扇滑軌b處,窗框固定鉸支座d處,約束反力Fd,應(yīng)沿L2方向與Fc、P相交于b處。

根據(jù)平面匯交力系平衡方程:∑Fx=0,∑Fy=0;

由∑Fx=0,F(xiàn)c-Fd×cosα=0;

∑Fy=0,-P+Fd×sinα=0;

Fd=P/sinα,方向是由o點(diǎn)指向d點(diǎn);

Fc=Fd×cosα=P/sinα×cosα=P×ctgα,方向是由c點(diǎn)指向b點(diǎn);

由Fd=P/sinα可知,當(dāng)L1、L2一定,開(kāi)啟距離越大,α越小,sinα越小,F(xiàn)d越大,ctgα越大,F(xiàn)c也越大。

驗(yàn)證:∵ob=oc,∴∠ocb=∠obc=α;取c點(diǎn)為矩心

∑Mc=0 P×s=Fd×s sinα, Fd=P/sinα;

再取d點(diǎn)為矩心

∑Md=0 P×s-Fc×cd=0,cd=s×tgα,∴Fc=P×s/s×tgα=P×ctgα;

兩種方法結(jié)果相同。

(2) 系統(tǒng)內(nèi)力分析

①窗扇支撐桿L1

a.當(dāng)窗扇關(guān)閉時(shí),窗扇支撐桿L1在窗扇鉸支座處受到窗扇重量產(chǎn)生的重力,在與窗扇拉桿L2鉸接處o點(diǎn),受到窗扇拉桿給其上的作用力F1關(guān),此時(shí)F1關(guān)=P。

b.因窗扇支撐桿L1在o點(diǎn)處于窗扇拉桿L2鉸接,當(dāng)窗扇開(kāi)啟到距離s處時(shí),窗扇支撐桿L1在o點(diǎn)處受到窗扇拉桿L2對(duì)其的作用力,與Fd大小相等、方向相同,對(duì)窗扇支撐桿L1在o點(diǎn)處產(chǎn)生彎矩Mb和剪力Fs1。

②窗扇拉桿L2

a.當(dāng)窗扇關(guān)閉時(shí),窗扇拉桿L2與窗扇支撐桿L1在o點(diǎn)鉸接處,并承受窗扇支撐桿L1傳遞的窗扇重量產(chǎn)生的重力p,并將該力傳遞到窗框鉸支座處,因此,受到窗框鉸支座給其向上的拉力F,此時(shí)F=P。

b.當(dāng)窗扇開(kāi)啟到距離s處時(shí),因窗扇拉桿L2在d點(diǎn),受Fd拉力,分析可以看出,窗扇拉桿L2在o點(diǎn)與窗扇支撐桿L1鉸接,所以,o點(diǎn)處,有窗扇支撐桿L1對(duì)窗扇拉桿L2施加的壓力Fd′,與Fd拉力平衡,方向相反。

Fd′沿ob向下傳遞到b點(diǎn),因?yàn)閎點(diǎn)是窗扇拉桿L2與窗扇滑軌滑塊鉸接,而窗扇滑軌滑塊可以上、下滑動(dòng),所以,窗扇拉桿L2在b點(diǎn),受到窗扇滑軌給窗扇滑軌滑塊的水平方向的支承力Fb,并作用于窗扇拉桿L2在b點(diǎn),對(duì)窗扇拉桿L2在o點(diǎn)處產(chǎn)生彎矩Md和剪力Fs2。

③依據(jù)分析、解決工程力學(xué)的超靜定結(jié)構(gòu)的對(duì)稱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,單X滑撐是對(duì)稱結(jié)構(gòu),窗扇給窗扇滑軌向下的重力和窗框給窗框滑軌向上的支撐力,大小相等,方向相反,是反對(duì)稱載荷;所以,窗扇支撐桿L1對(duì)a點(diǎn)的作用力Fa與Fd對(duì)應(yīng),方向不同,反對(duì)稱,且相等。

窗扇拉桿L2在b點(diǎn)受到窗扇滑軌滑塊水平方向的支承力Fb與Fc對(duì)應(yīng),反對(duì)稱,方向相同,且相等。

④Fa與Fd方向不同,但數(shù)值相等,F(xiàn)a=Fd=P/sinα。當(dāng)窗扇關(guān)閉時(shí),α等于90度,sinα等于1,F(xiàn)a=Fd=P;當(dāng)窗扇開(kāi)啟時(shí),隨著開(kāi)啟距離S的增大,α減小,sinα減小,F(xiàn)a、Fd增大,并且是非線性增大;如果開(kāi)啟距離S與L非常接近,α趨于0,sinα趨于0,則Fa、Fd趨于無(wú)窮大,結(jié)構(gòu)破壞、失效。

⑤Fb=Fc=P×ctgα。當(dāng)窗扇關(guān)閉時(shí),α等于90度,ctgα等于0,F(xiàn)b=Fc=0;當(dāng)窗扇開(kāi)啟時(shí),隨著開(kāi)啟距離S的增大,α減小,ctgα增大,F(xiàn)a、Fd增大,并且是非線性增大;如果開(kāi)啟距離S與L非常接近,α趨于0,ctgα趨于無(wú)窮大,則Fa、Fd趨于無(wú)窮大,結(jié)構(gòu)破壞、失效。

⑥窗框滑軌滑塊處的摩擦力Fcmax:

由窗扇支撐桿L1在窗框c點(diǎn)受到窗框滑軌滑塊的水平支撐力Fc,由作用力與反作用力定律,窗框滑軌滑塊對(duì)窗框滑軌的正壓力Fc′與Fc大小相等,方向相反。

依靜滑動(dòng)摩擦定律,最大靜摩擦力Fmax的大小與其所受正壓力成正比,方向與滑塊滑動(dòng)趨勢(shì)方向相反,F(xiàn)max=fs×Fc′,F(xiàn)max=fs×Fc=fs×P×ctgα;fs為靜滑動(dòng)摩擦因數(shù)。

⑦窗扇滑軌滑塊處的摩擦力Fbmax:

由窗扇拉桿L2在窗扇b點(diǎn)受到窗扇滑軌滑塊的水平支撐力Fb,由作用力與反作用力定律,窗扇滑軌滑塊對(duì)窗扇滑軌的正壓力Fb′與Fb大小相等,方向相反。

依靜滑動(dòng)摩擦定律,最大靜摩擦力Fbmax的大小與其所受正壓力成正比,方向與滑塊滑動(dòng)趨勢(shì)方向相反,F(xiàn)bmax=fs×Fb′,F(xiàn)bmax=fs×Fb=fs×P×ctgα;fs為靜滑動(dòng)摩擦因數(shù)。

2.雙正X滑撐

分析其安裝在平推窗左、右兩側(cè)位置上,并且,是左、右各安裝一只雙正X滑撐,窗扇平面平行于窗框平面的受力情況。由于平推窗雙正X滑撐在安裝使用后,與單X滑撐有相同的特點(diǎn),所以,首先是整窗系統(tǒng)單側(cè)平面力系的平衡問(wèn)題。

受力分析,模型如圖:

設(shè):窗扇重量產(chǎn)生的向下的作用力在單側(cè)平推窗滑撐上為P(是整窗重量的一半),窗扇上、下支撐桿長(zhǎng)為L(zhǎng)1,窗扇上、下拉桿長(zhǎng)為L(zhǎng)2;平推窗滑撐在設(shè)計(jì)、加工、制造過(guò)程中,是左右對(duì)稱設(shè)計(jì),窗扇支撐桿長(zhǎng)L1和窗扇拉桿長(zhǎng)L2相等,在此統(tǒng)一為L(zhǎng);平推窗滑撐開(kāi)啟距離為S,且S<L;如圖,可知,支撐桿L1、拉桿L2與水平面夾角為α,且cosα=S/L。

雙正X滑撐在窗扇滑軌處受窗扇重量產(chǎn)生的重力產(chǎn)生的作用力P,在窗框上、下滑塊c1、c2點(diǎn)處約束反力Fc1、Fc2,F(xiàn)c1、Fc2垂直于窗框滑軌,F(xiàn)c1、Fc2的延長(zhǎng)線與P相交于窗扇滑軌b1、b2處;窗框固定鉸支座d1、d2處,約束反力Fd1、Fd2,應(yīng)沿L2方向與Fc1、Fc2、P相交于b1、b2處。

依據(jù)分析、解決工程力學(xué)的超靜定結(jié)構(gòu)的對(duì)稱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,雙正X滑撐是上下兩個(gè)相同的單X滑撐,且上下兩個(gè)單X滑撐的窗扇滑軌是同一根,窗框滑軌也是同一根,所以,雙正X滑撐是豎向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu),窗扇給窗扇滑軌向下的重力和窗框給窗框滑軌向上的支撐力,大小相等,方向相反,是反對(duì)稱荷載。

因上、下兩個(gè)單X滑撐各部件的規(guī)格、尺寸、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)都相同,且窗扇滑軌是同一根,窗框滑軌也是同一根,所以,雙正X滑撐中上、下各對(duì)應(yīng)位置的相同桿件、滑塊、鉸接銷軸,受力相同,共同承受窗扇重量產(chǎn)生的重力,因此,各桿件、滑塊、鉸接銷軸,受力方向與單X滑撐中各對(duì)應(yīng)的桿件、滑塊、鉸接銷軸的受力方向相同,數(shù)值是其一半。

Fa1=Fa2=Fd1=Fd2= (P/sinα) /2

Fb1=Fb2=Fc1=Fc2= (P×ctgα) /2

同理,雙正X滑撐的上、下支撐桿和上、下拉桿在o1、o2處的彎矩和剪力,是相同支撐桿、拉桿尺寸的單X滑撐的支撐桿、拉桿的一半。

雙正X滑撐的窗框滑軌上、下滑塊和窗扇滑軌上、下滑塊的摩擦力也相應(yīng)減少一半。

3.雙對(duì)X滑撐

分析其安裝在平推窗左、右兩側(cè)位置上,并且,是左、右各安裝一只雙對(duì)X滑撐,窗扇平面平行于窗框平面的受力情況。和雙正X滑撐的問(wèn)題相同,是整窗系統(tǒng)單側(cè)平面力系的平衡問(wèn)題。

受力分析,模型如圖:

設(shè):窗扇重量產(chǎn)生的向下的作用力在單側(cè)平推窗滑撐上為P(是整窗重量的一半),窗扇上、下支撐桿長(zhǎng)為L(zhǎng)1,窗扇上、下拉桿長(zhǎng)為L(zhǎng)2;平推窗滑撐在設(shè)計(jì)、加工、制造過(guò)程中,是左右對(duì)稱設(shè)計(jì),窗扇支撐桿長(zhǎng)L1和窗扇拉桿長(zhǎng)L2相等,在此統(tǒng)一為L(zhǎng);平推窗滑撐開(kāi)啟距離為S,且S<L;如圖,可知,支撐桿L1、拉桿L2與水平面夾角為α,且cosα=S/L。

雙正X滑撐在窗扇滑軌處受窗扇重量產(chǎn)生的重力產(chǎn)生的作用力P,在窗框上、下滑塊c1、c2點(diǎn)處約束反力Fc1、Fc2,F(xiàn)c1、Fc2垂直于窗框滑軌,F(xiàn)c1、Fc2的延長(zhǎng)線與P相交于窗扇滑軌b1、b2處;窗框固定鉸支座d1、d2處,約束反力Fd1、Fd2,應(yīng)沿L2方向與Fc1、Fc2、P相交于b1、b2處。

依據(jù)分析、解決工程力學(xué)的超靜定結(jié)構(gòu)的對(duì)稱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,雙對(duì)X滑撐也是上下兩個(gè)單X滑撐,但是,雙對(duì)X滑撐的下單X滑撐是在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)180度,與上單X滑撐共同組成雙對(duì)X滑撐,且上下兩個(gè)單X滑撐的窗扇滑軌是同一根,窗框滑軌也是同一根,所以,雙對(duì)X滑撐不僅是豎向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu),而且,還是水平方向的對(duì)稱結(jié)構(gòu);窗扇給窗扇滑軌向下的重力和窗框給窗框滑軌向上的支撐力,大小相等,方向相反,是反對(duì)稱荷載。

因上、下兩個(gè)單X滑撐各部件的規(guī)格、尺寸、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)都相同,且窗扇滑軌是同一根,窗框滑軌也是同一根,所以,雙對(duì)X滑撐中上、下單X滑撐各對(duì)應(yīng)位置的支撐桿件、拉桿、滑塊、鉸接銷軸,受力相同,共同承受窗扇重量產(chǎn)生的重力,并且,因?yàn)殡p對(duì)X滑撐的下單X滑撐是在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)180度,與上單X滑撐共同組成雙對(duì)X滑撐,因此,雙對(duì)X滑撐中的上單X滑撐的支撐桿件、拉桿、滑塊、鉸接銷軸,受力方向與單X滑撐中各對(duì)應(yīng)的桿件、滑塊、鉸接銷軸的受力方向相同,數(shù)值是其一半;雙對(duì)X滑撐中的下單X滑撐的支撐桿件、拉桿、滑塊、鉸接銷軸,受力方向與單X滑撐中各對(duì)應(yīng)的桿件、滑塊、鉸接銷軸的受力方向反向?qū)ΨQ,數(shù)值是其一半。

Fa1=Fa2=Fd1=Fd2= (P/sinα) /2

Fb1=Fb2=Fc1=Fc2= (P×ctgα) /2

同理,雙對(duì)X滑撐的上、下支撐桿和上、下拉桿在o1、o2處的彎矩和剪力,是相同支撐桿、拉桿尺寸的單X滑撐的支撐桿、拉桿的一半。雙對(duì)X滑撐的窗框滑軌上、下滑塊和窗扇滑軌上、下滑塊的摩擦力也減少一半。

四、強(qiáng)度計(jì)算

1.滑撐鉸接處固定銷軸

因平推窗每天啟閉較少,滑撐各零部件鉸接處銷軸多采用滑撐專用鉚釘銷軸結(jié)構(gòu),并在實(shí)際制造中,都采用冷鉚,載荷全部依靠銷軸與桿件的孔壁的擠壓、或剪切傳動(dòng),沒(méi)有常規(guī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸所受的彎矩,所以,此處強(qiáng)度設(shè)計(jì)、校核、參照鉚接計(jì)算。

因平推窗滑撐的材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件加工和安裝使用錯(cuò)誤,平推窗滑撐各零部件在鉸接處,結(jié)構(gòu)失效形式有:1、銷軸被剪斷;2、銷軸與相連的零部件的孔壁互相擠壓,產(chǎn)生塑性變形;3、銷軸相連的零部件沿軸孔被拉斷。

(1) 剪切強(qiáng)度分析:

銷軸剪切面上的剪力F,根據(jù)剪切強(qiáng)度,F(xiàn)/πr2≤τ;τ是銷軸材料的剪切強(qiáng)度,r是銷軸的半徑。

設(shè)安全系數(shù)為n1,許用剪切應(yīng)力 [τ]=τ/n1,銷軸剪切面上的剪力F≤πr2[τ]。

①單X滑撐的銷軸

單X滑撐a點(diǎn)、d點(diǎn)、o點(diǎn)的銷軸承受的作用力F=Fa=Fd;Fa=Fd=P/sinα, (P/sinα) ≤πr2[τ],P≤πr2[τ]sinα。

上式說(shuō)明了平推窗滑撐承載力與滑撐a、d、o三點(diǎn)的銷軸的半徑、許用剪切應(yīng)力、支撐桿長(zhǎng)度、拉桿長(zhǎng)度、平推窗開(kāi)啟距離之間的關(guān)系。

單X滑撐b點(diǎn)、c點(diǎn)的銷軸承受的作用力F=Fb=Fc;Fb=Fc=P×ctgα,P×ctgα≤πr2[τ],P≤πr2[τ]tgα。

上式說(shuō)明了平推窗滑撐承載力與滑撐b點(diǎn)、c點(diǎn)的滑軌滑塊銷軸和支撐桿、拉桿長(zhǎng)度、平推窗開(kāi)啟距離之間的關(guān)系。

②雙正X滑撐,雙對(duì)X滑撐的銷軸,同理可得。

雙正X滑撐,雙對(duì)X滑撐a1點(diǎn)、d1點(diǎn)、o1點(diǎn)、a2點(diǎn)、d2點(diǎn)、o2點(diǎn)的銷軸承受的作用力F=Fa1=Fd1=Fa2=Fd2;Fa1=Fd1=Fa2=Fd2=(P/sinα) /2,P≤2πr2[τ]sinα。

雙正X滑撐,雙對(duì)X滑撐b1點(diǎn)、c1點(diǎn)、b2點(diǎn)、c2點(diǎn)的銷軸承受的作用力F=Fb1=Fc1=Fb2=Fc2;Fb1=Fc1=Fb2=Fc2= (P×ctgα) /2,P≤2πr2[τ]tgα。

(2) 擠壓強(qiáng)度分析:

銷軸與相連的支撐桿、拉桿、窗扇滑軌、窗框滑軌、窗扇滑軌滑塊、窗框滑軌滑塊的最大擠壓應(yīng)力為:σbs=F/td;t是支撐桿、拉桿、窗扇滑軌、窗框滑軌、窗扇滑軌滑塊鋼板、窗框滑軌滑塊鋼板厚度,d是銷軸直徑。

根據(jù)擠壓強(qiáng)度條件,設(shè)安全系數(shù)為n2,許用擠壓應(yīng)力[σbs]=σbs/n2,F(xiàn)/td≤ [σbs],∴F≤td[σbs]。

①單X滑撐的銷軸

單X滑撐a點(diǎn)、d點(diǎn)、o點(diǎn)的銷軸承受的作用力F=Fa=Fd;Fa=Fd=P/sinα, (P/sinα) ≤td[σbs],P≤td[σbs]sinα。

上式說(shuō)明了平推窗滑撐承載力與滑撐a點(diǎn)、d點(diǎn)、o點(diǎn)的銷軸的直徑、許用擠壓應(yīng)力,支撐桿和拉桿厚度、支撐桿和拉桿長(zhǎng)度、窗扇滑軌厚度、窗框滑軌厚度、平推窗開(kāi)啟距離之間的關(guān)系。

單X滑撐b點(diǎn)、c點(diǎn)的銷軸承受的作用力F=Fb=Fc;Fb=Fc=P×ctgα,P×ctgα≤td[σbs],∴P≤td[σbs]tgα。

上式說(shuō)明了平推窗滑撐承載力與滑撐b點(diǎn)、c點(diǎn)的滑軌滑塊銷軸的直徑、許用擠壓應(yīng)力和窗扇滑軌滑塊鋼板厚度、窗框滑軌滑塊鋼板厚度,支撐桿和拉桿厚度、支撐桿、拉桿長(zhǎng)度、平推窗開(kāi)啟距離之間的關(guān)系。

②雙正X滑撐,雙對(duì)X滑撐的銷軸,同理可得。

雙正X滑撐,雙對(duì)X滑撐在a1點(diǎn)、d1點(diǎn)、o1點(diǎn)a2點(diǎn)、d2點(diǎn)、o2點(diǎn)的銷軸承受的作用力F=Fa1=Fd1=Fa2=Fd2;Fa1=Fd1=Fa2=Fd2=(P/sinα) /2, (P/sinα) /2≤td[σbs],P≤2td[σbs]sinα。

雙正X滑撐,雙對(duì)X滑撐在b1點(diǎn)、c1點(diǎn)、b2點(diǎn)、c2點(diǎn)的銷軸承受的作用力F=Fb1=Fc1=Fb2=Fc2;Fb1=Fc1=Fb2=Fc2=(P×ctgα)/2,(P×ctgα)/2≤td[σbs],∴P≤2td[σbs]tgα。

(3)抗拉強(qiáng)度分析:與銷軸相連的零部件的擠拉強(qiáng)度有關(guān)的部件有拉桿、窗扇滑軌。

拉桿的抗拉強(qiáng)度分析在2.滑撐拉桿L2的強(qiáng)度分析中,窗扇滑軌抗拉強(qiáng)度、窗框滑軌抗拉強(qiáng)度分析在4.窗扇滑軌的強(qiáng)度分析中。

2.窗扇拉桿的強(qiáng)度

(1)窗扇拉桿的抗拉強(qiáng)度

因窗扇拉桿受拉力的ob段的最小截面,在鉸接d點(diǎn)、o點(diǎn),所以其抗拉強(qiáng)度應(yīng)計(jì)算、校核這兩個(gè)部位。拉桿的拉應(yīng)力σ=F/(b-d)t;F=(b-d)tσ,b是拉桿的寬度,d為銷軸直徑,t是拉桿的厚度。

設(shè)安全系數(shù)為n3,許用拉應(yīng)力[σ]=σ/n3,∴F≤(b-d)t[σ]。

①單X滑撐拉桿的抗拉強(qiáng)度

當(dāng)窗扇關(guān)閉時(shí),F(xiàn)=Fd=P,P≤ (b-d)t[σ];

當(dāng)窗扇開(kāi)啟距離s時(shí),F(xiàn)=Fd=P/sinα;P≤(b-d)t[σ]sinα。

上式說(shuō)明了平推窗滑撐承載力與滑撐d點(diǎn)、o點(diǎn)的銷軸的直徑、拉桿的許用拉應(yīng)力、拉桿厚度和寬度、支撐桿、拉桿長(zhǎng)度、平推窗開(kāi)啟距離之間的關(guān)系。α等于0時(shí),sinα等于0,平推窗開(kāi)啟距離s等于支撐桿、拉桿長(zhǎng)度L,此時(shí),平推窗滑撐承載力等于0。α從0度逐漸增加到90度時(shí),sinα從0逐漸增加到1,平推窗滑撐承載力從0逐漸增加到 (b-d)t[σ]。

②雙正X滑撐拉桿的抗拉強(qiáng)度,雙對(duì)X滑撐拉桿的抗拉強(qiáng)度,同理可得:

當(dāng)窗扇關(guān)閉時(shí),F(xiàn)=Fd1=Fd2=P/2,P≤2(b-d)t[σ];

當(dāng)窗扇開(kāi)啟距離s時(shí),F(xiàn)=Fd1=Fd2=(P/sinα)/2,P≤2(b-d)t[σ]sinα。

(2) 窗扇開(kāi)啟距離s,其在o點(diǎn)的彎矩

①單X滑撐

因窗扇拉桿在d點(diǎn)是固定鉸接,在中心o點(diǎn)與窗扇支撐桿鉸接,在b點(diǎn)是滑動(dòng)鉸接,并受窗扇滑軌對(duì)其的作用力Fb的集中荷載,所以,按懸臂梁端部受集中荷載計(jì)算、校核窗扇拉桿o點(diǎn)的彎矩。

窗扇拉桿o點(diǎn)的彎矩M=Fb×sinα×1/2L,F(xiàn)b=P×ctgα,∴M=P×ctgα×sinα×1/2L=P×cosα×1/2L。

②雙正X滑撐拉桿,雙對(duì)X滑撐拉桿,同理可得:

窗扇拉桿o1、o2點(diǎn)的彎矩M=Fb1×sinα×1/2L,F(xiàn)b1= (P×ctgα)/2,∴M=P×ctgα×sinα×L=P×cosα×L。

③窗扇開(kāi)啟距離s時(shí),窗扇拉桿雖然在o點(diǎn)受到窗扇支撐桿傳遞的壓力,因窗扇拉桿在b點(diǎn)是與窗扇滑軌滑塊鉸支,窗扇滑軌滑塊在其傳遞的壓力下可向下滑動(dòng),所以,窗扇拉桿在ob段,不存在壓彎失穩(wěn)失效。

3.窗扇支撐桿的強(qiáng)度設(shè)計(jì)、校核

(1) 彎矩:

①單X滑撐

因窗扇支撐桿在a點(diǎn)是固定鉸接,在c點(diǎn)是滑動(dòng)鉸接,在中心o點(diǎn)受窗扇拉桿對(duì)其的作用力,所以,按簡(jiǎn)支梁中心受集中荷載計(jì)算、校核窗扇支撐桿o點(diǎn)的彎矩和剪力。

窗扇支撐桿在o點(diǎn)受集中荷載F=Fd,并且與窗扇支撐桿垂直的夾角是2α-90,∴窗扇支撐桿在o點(diǎn)的彎矩M==FL/2=(FdL×cos(2α-90)) /2,F(xiàn)d=P/sinα,

∴ M= ((P/sinα) ×L×cos(2α-90)) /2;

∵M(jìn)/γW≤f,γ為截面塑性發(fā)展系數(shù),W為凈截面模量,f窗扇支撐桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

∴ ((P/sinα) ×L×cos(2α-90)) /2γW≤f。

∵W=I/y=2I/b,I為窗扇支撐桿在o點(diǎn)處的慣性矩,因窗扇支撐桿在o點(diǎn)處橫截面形狀,如圖:

中間是銷軸孔,所以,慣性矩I,依據(jù)平行移軸公式:

I=I0+h2×A

上式中h為銷軸孔上部、下部陰影部位的形心到橫截面水平中心軸的距離,A為陰影的面積,y為窗扇支撐桿橫截面邊到橫截面水平中心軸的距離,是窗扇支撐桿寬度的一半。

I0=(td3)/12

I=(td3)/12+h2×A

W=I/y=2I/b=2((td3)/12+h2×A)/b

∴((P/sinα)×L×cos(2α-90))b/2γ((td3)/12+h2×A)≤f

②雙正X滑撐支撐桿,雙對(duì)X滑撐支撐桿,同理可得

∵窗扇支撐桿在o1點(diǎn)和o2點(diǎn)受集中荷載F=Fd1=Fd2=P/2sinα

∴((P/sinα)×L×cos(2α-90))b/2γ((td3)/12+h2×A)≤f

(2) 抗壓:

① 單X滑撐

當(dāng)窗扇關(guān)閉時(shí),其承受壓力等于窗扇重量產(chǎn)生的重力P,因窗扇支撐桿L1上端與窗扇滑軌鉸接,中部與窗扇拉桿L2鉸接,所以,按兩端鉸支壓桿,計(jì)算其臨界壓力的歐拉公式:

Fcτ=π2EI/(μl)2

μ是壓桿長(zhǎng)度系數(shù),因?yàn)槭莾啥算q支,μ=1

∴ Fcτ=π2EI/l2

E:窗扇支撐桿材料的彈性模量

I:窗扇支撐桿慣性矩

l:窗扇支撐桿a點(diǎn)對(duì)o點(diǎn)的長(zhǎng)度

為滑撐在使用中的安全性,設(shè)安全系數(shù)為n4,p≤Fcτ/n4,∴ p≤π2EI/l2n4;

窗扇支撐桿在臨界范圍作用力下,其在直線平衡位置時(shí)的橫截面上的應(yīng)力為臨界應(yīng)力,用σcτ表示。窗扇支撐桿在彈性范圍內(nèi)失穩(wěn)時(shí),則臨界應(yīng)力σcτ;σcτ=Fcτ/An4,A是窗扇支撐桿的橫截面面積。

由于歐拉公式在彈性范圍適用于細(xì)長(zhǎng)壓桿,因此,還需要對(duì)窗扇支撐桿按非細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界載荷計(jì)算、校核。工程上常采用下述經(jīng)驗(yàn)公式。

σcτ=a-bλ

式中,a、b為與支撐桿材料性質(zhì)有關(guān)的常數(shù),λ為支撐桿的長(zhǎng)細(xì)比;λ=μl/i,i為支撐桿的慣性半徑,i=I/A。

②雙正X滑撐支撐桿,雙對(duì)X滑撐支撐桿,同理可得:

p≤2π2EI/l2n4

σcτ=2Fcτ/An4

σcτ=2(a-bλ)

4.窗扇滑軌、窗框滑軌

因?yàn)榇吧然墶⒋翱蚧壥前惭b固定在窗扇、窗框型材上,且可以設(shè)計(jì)、安裝較多的緊固件,因此,不用考慮其彎曲變形。與銷軸相連部位的抗壓性能分析,已在4.1中討論。下面分析與銷軸相連部位的抗拉性能。

因窗扇滑軌、窗框滑軌與銷軸相連的部位是a點(diǎn)、d點(diǎn),是拉應(yīng)力最大的部位,所以,窗扇滑軌、窗框滑軌的抗拉強(qiáng)度應(yīng)計(jì)算、校核這兩個(gè)部位。

滑軌的拉應(yīng)力σ=F/(b-d)t,F(xiàn)=(b-d)tσ;b是滑軌的寬度,d為銷軸孔直徑,t是滑軌材料的厚度;

設(shè)安全系數(shù)為n5,許用拉應(yīng)力[σ]=σ/n5,∴F≤(b-d)t[σ]。

(1)單X滑撐滑軌的抗拉強(qiáng)度

當(dāng)窗扇關(guān)閉時(shí),F(xiàn)=Fa=Fd=P,P≤ (b-d)t[σ];

當(dāng)窗扇開(kāi)啟距離s時(shí),F(xiàn)=Fa=Fd=P/sinα,P≤(b-d)t[σ]sinα;

上式說(shuō)明了平推窗滑撐承載力與滑撐d點(diǎn)、o點(diǎn)的銷軸的直徑、滑軌的許用拉應(yīng)力、滑軌厚度和寬度、平推窗開(kāi)啟距離之間的關(guān)系。

α等于0時(shí),sinα等于0,平推窗開(kāi)啟距離s等于支撐桿、拉桿長(zhǎng)度L,此時(shí),平推窗滑撐承載力等于0。α從0度逐漸增加到90度時(shí),sinα從0逐漸增加到1,平推窗滑撐承載力從0逐漸增加到 (b-d)t[σ]。

(2)雙正X滑撐滑軌的抗拉強(qiáng)度,雙對(duì)X滑撐滑軌的抗拉強(qiáng)度,同理可得:

當(dāng)窗扇關(guān)閉時(shí),F(xiàn)=Fa=Fd1=Fa=Fd2=P/2,P≤2(b-d)t[σ];

當(dāng)窗扇開(kāi)啟距離s時(shí),F(xiàn)==Fa Fd1==Fa Fd2=(P/sinα)/2,P≤2(b-d)t[σ]sinα。

五、啟閉力

平推窗由于其向外開(kāi)啟時(shí)是窗扇平面向建筑外側(cè)整體移動(dòng),關(guān)閉時(shí)整體收回,其開(kāi)啟方式新穎、獨(dú)特,受到人們的關(guān)注。因?yàn)槠酵拼暗拈_(kāi)啟、關(guān)閉,是水平方向的運(yùn)動(dòng),所以,很多人認(rèn)為平推窗的開(kāi)啟、關(guān)閉的操作力與平推窗的高度、寬度、重量和開(kāi)啟距離無(wú)關(guān),在工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用上,多重視其與建筑外立面風(fēng)格的協(xié)調(diào)、配合,忽視了其安裝后長(zhǎng)期使用的人性化,造成了安裝使用后關(guān)閉非常費(fèi)力、又很難改善的結(jié)果。

為什么平推窗的重力是向下,而其開(kāi)啟、關(guān)閉是水平方向的運(yùn)動(dòng),較寬、較重、開(kāi)啟距離較大的平推窗在關(guān)閉操做時(shí)非常費(fèi)力呢?主要原因是平推窗滑撐所特有的機(jī)械結(jié)構(gòu),還有平推窗規(guī)格設(shè)計(jì)、滑撐選用、工程安裝等原因。下面從滑撐的機(jī)械結(jié)構(gòu)入手,分析。

1.單X滑撐

由三、1.(1)和三、1.(2)的分析得出,單X滑撐的窗框滑軌和窗扇滑軌都對(duì)其滑塊有作用力Fc、Fb,大、小相等,并垂直于其滑塊的運(yùn)動(dòng)方向,是開(kāi)啟距離的增函數(shù)。

當(dāng)平推窗窗扇在開(kāi)啟最大距離范圍內(nèi)任意位置停止后,再進(jìn)行開(kāi)啟、關(guān)閉操做時(shí),依靜滑動(dòng)摩擦定律,最大靜摩擦力F的大小與其所受正壓力成正比,方向與滑塊滑動(dòng)趨勢(shì)方向相反,F(xiàn)=fs×Fc;F=fs×Fc=fs×P×ctgα,fs為靜滑動(dòng)摩擦因數(shù);

該公式表明,當(dāng)平推窗窗扇處于關(guān)閉位置時(shí),α趨于90度,ctgα趨于零,在開(kāi)啟平推窗窗扇時(shí),最大靜摩擦力趨于零;當(dāng)平推窗窗扇在開(kāi)啟最大距離范圍內(nèi)任意位置停止后,再進(jìn)行開(kāi)啟、關(guān)閉操作時(shí),最大靜摩擦力是平推窗窗扇開(kāi)啟距離的增函數(shù),也是平推窗窗扇重量的函數(shù),滑軌、滑塊之間的靜滑動(dòng)摩擦因數(shù)對(duì)對(duì)啟閉力的影響。

因?yàn)橛徐o摩擦力,所以,平推窗窗扇可以在開(kāi)啟最大距離范圍內(nèi)任意位置處停止。

上式表示的是平推窗窗扇一側(cè)單X滑撐一個(gè)滑塊的最大靜摩擦力(P是平推窗窗扇重量的一半),設(shè)計(jì)每扇平推窗左、右各用一個(gè)單X滑撐時(shí),開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)的最大靜摩擦力Fmax,F(xiàn)max=4fs×P×ctgα。

因?yàn)槠酵拼盎瑩位?、滑塊材料選用和加工制造工藝、質(zhì)量的差別,靜滑動(dòng)摩擦因數(shù)fs從0.2到0.5之間。當(dāng)α等于45度時(shí),ctgα等于1,此時(shí),平推窗窗扇關(guān)閉時(shí)的最大靜摩擦力Fmax,F(xiàn)max=(0.8~2) P;是平推窗窗扇重量的0.4到1倍,由于關(guān)閉平推窗窗扇的操做力就要大于這時(shí)的最大靜摩擦力,所以,當(dāng)平推窗窗扇重量越重時(shí),關(guān)閉操做就越費(fèi)力。

2.雙正X滑撐和雙對(duì)X滑撐

由三、2和三、3的分析得出,雙正X滑撐、雙對(duì)X滑撐和單X滑撐相同,其窗框滑軌和窗扇滑軌都對(duì)其滑塊有作用力,并垂直于其滑塊的運(yùn)動(dòng)方向,是開(kāi)啟距離的增函數(shù)。因?yàn)樵谙嗤钠酵拼按吧戎亓織l件下,雙正X滑撐和雙對(duì)X滑撐的窗框滑軌上、下滑塊和窗扇滑軌上、下滑塊每個(gè)滑塊承受的作用力比單X滑撐少一半,其作用的摩擦力也減少一半,但是,雙正X滑撐、雙對(duì)X滑撐滑塊的數(shù)量是單X滑撐的兩倍,因此,設(shè)計(jì)每扇平推窗左、右各用一個(gè)雙X滑撐,開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)的最大靜摩擦力Fmax和單X滑撐相同,F(xiàn)max=4fs×P×ctgα;但是,在滑撐的零部件的材料、規(guī)格、加工制造相同的條件下,雙正X滑撐和雙對(duì)X滑撐承重性能要高于單X滑撐一倍,建議在安裝結(jié)構(gòu)允許的條件下,應(yīng)優(yōu)先選用雙X滑撐。

六、小結(jié)

平推窗滑撐設(shè)計(jì)中,應(yīng)注意鉸接銷軸、支撐桿、拉桿、滑軌、滑塊的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)與材料選用的關(guān)系;與承重、開(kāi)啟距離的設(shè)計(jì)和啟閉力之間的理論關(guān)系;滑軌、滑塊之間的摩擦系數(shù)對(duì)啟閉力的影響。

上述分析是在每對(duì)滑撐平行安裝在平推窗左右兩側(cè),是理想的安裝情況。實(shí)際工程中,平推窗滑撐的安裝是左、右滑撐相互有3~8度的空間異面直線夾角,且支撐桿、拉桿又不垂直地面,當(dāng)窗扇較大時(shí),上、下安裝的滑撐又是空間異面直線,因此,多數(shù)平推窗安裝后,整窗系統(tǒng)即有很大內(nèi)力,開(kāi)啟、關(guān)閉費(fèi)力。而且,很多平推窗滑撐的設(shè)計(jì),窗扇滑軌和窗框滑軌就不能合并在一切,支撐桿、拉桿與水平面就不是90度,只能達(dá)到83度至85度,安裝后就有較大的初始內(nèi)力。在工程設(shè)計(jì)平推窗較寬、較高、較重時(shí),開(kāi)啟、關(guān)閉操作很難做到兩側(cè)滑撐同步打開(kāi)或合并,又產(chǎn)生了相應(yīng)的系統(tǒng)內(nèi)的阻力,進(jìn)一步增加了整窗的操作力。

參考資料

[1]GB 50017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軌范》

[2]北京科技大學(xué),東北大學(xué)編.《工程力學(xué)》

[3]郭應(yīng)征編.《材料力學(xué)》

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