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配套件与幕墙门窗可靠度适应性初探

来源:中国建筑金属结构协会　作者:尹昌波　日期:2006-1-18 　页面功能【字体：大中小】【打印】【投稿】【评论】

经过多年的工程实践，我国幕墙门窗的设计、施工，正建立起相对完整的技术标准体系，并逐步与《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068)协调，即以概率论为基础的极限状态(LRFD)设计法代替了过去以经验为主的定值表达的容许应力(ASD)设计法。通过确定产品的使用年限，并对其设计基准期所承受的荷载与效应进行分析与组合，

3．锁点的布置
多点锁点的重要作用之一是保证窗扇与窗框的密封条件，在风荷载频遇值条件下保证门窗幕墙正常功能的实现，对应于正常使用极限状态。门窗(幕墙)抗风检测时，若受力杆件刚度较大，当P1值达到L/300(L/450)时，门窗已超过设计标准达到过高的荷载水平，这时宜按其保持功能性的要求确定p1值，例如要求不能大于其空气渗透分级中最大允许空气渗透的125%。现仅按本要求讨论锁点的布置。

以执手侧锁点布置为例讨论，设窗宽为B，窗高为"，窗扇抗弯刚度ExI，分为单锁点(设于扇高的中部)、两锁点、三锁点三种情况(锁点距扇边不小于0．1m)，按结构力学公式(力学模型见图1)分别给出窗扇的最大变形值fi。

框贴合间隙为3．8mm，设其胶条压缩量为35%，即3．8x355=1．33mm，要求其在频遇值条件下气密功能不超过空气渗透检测值的125%，作为一个粗略的分析，可计算允许变形量为1．33x(1—1/1．25)=0．266mm，可见三锁点已经可以满足一般密封要求。在满足强度和密封要求的条件下不宜采用过多的锁点，而窗扇的刚度和密封构造是一个重要的因素，相对而言铝窗、木窗、塑料窗依次需要更小的锁点间距。

4．可靠度适应性讨论
五金测试与定级一般基于承重条件下特征构件的荷载级别和功能要求的保持，而门窗幕墙基于风荷载、自重、机械力的组合与抗力分析，不同的五金配件受力状态不同，以平开下悬窗为例，关闭状态风荷载与自重荷载相垂直，各构件功能与受力明确，而在下悬开启时，若开启角度为а，则在垂直方向的承载力设计值应为：S=I．2*G+1．4*WK*sinа，应具体地分析其对五金承重测试的影响，包括斜拉杆和合页处的荷载变化。配件为固定于薄壁杆件上的局部构件，在连接处会产生很大的集中力，采用卡槽式联接时应关注槽口处的细部构造方案与技术要求，而门窗上采用螺钉与薄壁型材联接，欧洲有关建议遇风组合时其抗剪脱和抗拉脱承载力设计值取静载荷的一半并进行折减，与薄板联接的紧固件抗力分项系数为γm=1.1，美国AISI规范也提出了一些设计准则，但国内尚无明确的计算方法，因其失效方式多样，门窗系统设计时宜采用合理的构造措施使联接处失效方式按螺杆破坏进行计算，并校核其抗、抗剪和承压要求，如采用的M5铝铆螺母，其保证荷载为6500N，已超过国标6．8级螺钉的保证荷载，对A1、A2级M5不锈钢螺钉可按总安

钉的握裹力或拨出强度受温度影响很大(温度在40~(2时的握裹力只有10℃时40％左右)，应通过增加型材的壁厚、设置加强衬筋并将螺钉与加强钢衬进行有效联接，以提高螺钉的拨出强度，保证其受到更严格的悬端吊重、拉伸、撞墙、障碍物等试验时正常功能的保持。

幕墙门窗与配件是一个完整的产品，应按照承重级别和风压条件来进行系统匹配，使型材断面(壁厚，单腔或多腔结构)、型材增强钢衬、配套件(五金)、玻璃厚度(重量)、密封结构、用于固定五金件的螺丝钉的规格尺寸及其它特殊的情况构成完整的级别和体系，研究、确定其合理的可靠度指标。对于飘窗，落地窗等大规格外窗及外门，例如高度在1800mm以上的外窗和宽度在1000mm以上的外门，其密封性能，抗风压性能及五金件的配置要求较高，宜进行必要的试验验证。

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