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隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展,越來(lái)越多的高層建筑林立在繁華都市。作為大廈的眼睛---門(mén)窗也就越來(lái)越高、越來(lái)越亮了,塑料門(mén)窗、鋁合金門(mén)窗、鋼質(zhì)門(mén)窗等百窗齊開(kāi)。特別是塑料門(mén)窗,一枝獨(dú)秀,以其美觀的外型、良好的使用性能、合理的性價(jià)比,被廣泛地應(yīng)用在普通建筑及高層建筑中。但仍有些人對(duì)塑料門(mén)窗能否上高層產(chǎn)生質(zhì)疑,主要是在抗風(fēng)壓強(qiáng)度方面,認(rèn)為塑料門(mén)窗用型材主要是塑料材質(zhì)且腔室較多,其強(qiáng)度較低,不宜在高層中使用。為此,我們做了詳細(xì)的調(diào)查研究,重點(diǎn)考察了一些主要城市塑料門(mén)窗在高層建筑中的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,塑料門(mén)窗在抗風(fēng)壓強(qiáng)度方面完全可以滿足高層建筑的使用要求,加以其他方面的合理設(shè)計(jì),塑料門(mén)窗完全可以在高層建筑中建造精品工程。
塑料門(mén)窗抗風(fēng)壓?jiǎn)栴}是塑料門(mén)窗能否應(yīng)用在高層建筑中的關(guān)鍵問(wèn)題,一些人認(rèn)為塑料門(mén)窗用型材屬PVC材質(zhì),其強(qiáng)度比鋼材、鋁合金等金屬材質(zhì)相差很多,塑料門(mén)窗不宜應(yīng)用在高層建筑中。這樣認(rèn)為是具有片面性的,塑料門(mén)窗成窗后,其型材不只是單純的PVC,而是PVC型材與其內(nèi)部的增強(qiáng)型鋼組成,由于鋼材的強(qiáng)度比鋁合金要好得多,所以PVC型材與增強(qiáng)型鋼共同作用組成的塑料門(mén)窗具有很高的強(qiáng)度,可以承受很大的風(fēng)壓,加之塑料門(mén)窗在型材斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、型材配方設(shè)計(jì)、門(mén)窗的風(fēng)格及選材設(shè)計(jì)、制作過(guò)程、安裝過(guò)程等方面的進(jìn)一步優(yōu)化,使塑料門(mén)窗在抗風(fēng)壓方面可以滿足高層建筑的使用要求。
1.針對(duì)高層建筑門(mén)窗抗風(fēng)壓的要求,進(jìn)行合理的型材斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),高層建筑中塑料門(mén)窗型材的斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):
1)很大的型材外壁厚
普通低層用塑料門(mén)窗的PVC型材,其型材壁厚一般在2.0～2.5mm之間,而高層建筑用塑料門(mén)窗的PVC型材壁厚一般在2.5～3.0mm之間,這樣可以很大程度地增加型材的截面積,進(jìn)而增加型材的焊接強(qiáng)度。在同樣的外形尺寸下,型材的慣性矩也會(huì)增加很多,提高了型材的抗彎能力。
2)合理的型材內(nèi)腔結(jié)構(gòu)
主要是在型材內(nèi)筋分布合理的基礎(chǔ)上,盡可能增大增強(qiáng)型材腔室的尺寸,而加大型材使用的增強(qiáng)型鋼尺寸,提高型材成窗后的強(qiáng)度,使型材成窗后能承受更大的風(fēng)壓。
2.針對(duì)高層建筑門(mén)窗抗風(fēng)壓的要求,進(jìn)行合適的型材配方設(shè)計(jì)在該方面主要是通過(guò)添加一些原材料來(lái)增加型材的焊接強(qiáng)度,提高抗彎能力等性能,進(jìn)而滿足使用要求。
3.針對(duì)高層建筑門(mén)窗抗風(fēng)壓的要求,進(jìn)行科學(xué)的塑料門(mén)窗風(fēng)格、選材設(shè)計(jì)
1)塑料門(mén)窗風(fēng)格設(shè)計(jì)是塑料門(mén)窗設(shè)計(jì)中的主要部分。美觀典雅的門(mén)窗風(fēng)格是人們所希望的,但同時(shí)也要滿足塑料門(mén)窗抗風(fēng)壓強(qiáng)度要求。塑料門(mén)窗風(fēng)格不同,對(duì)其抗風(fēng)壓能力影響很大,應(yīng)設(shè)計(jì)既滿足使用要求,又美觀大方的塑料門(mén)窗風(fēng)格形式。
2)塑料門(mén)窗選材設(shè)計(jì)也是塑料門(mén)窗設(shè)計(jì)中的主要組成部分,高層建筑應(yīng)認(rèn)真選擇合適的材料來(lái)滿足抗風(fēng)壓強(qiáng)度要求。
a.應(yīng)根據(jù)不同的門(mén)窗風(fēng)格選擇不同的連接材料來(lái)滿足不同的抗風(fēng)壓強(qiáng)度。抗風(fēng)壓要求較高的,可選擇斷面大些、強(qiáng)度高的連接材料;抗風(fēng)壓要求較低的,可選擇斷面小些、強(qiáng)度低的連接材料。
b.應(yīng)根據(jù)不同的抗風(fēng)壓強(qiáng)度選擇不同斷面形狀及厚度的增強(qiáng)型鋼。在高層建筑中,較高的樓層可選用形狀復(fù)雜、厚度大的增強(qiáng)型鋼來(lái)滿足抗風(fēng)壓強(qiáng)度要求,較低的樓層可選用形狀簡(jiǎn)單、厚度較小的增強(qiáng)型鋼來(lái)滿足抗風(fēng)壓強(qiáng)度要求。這樣既能滿足使用要求,又經(jīng)濟(jì)實(shí)用。4.針對(duì)高層建筑門(mén)窗抗風(fēng)壓的要求,在塑料門(mén)窗制作、安裝過(guò)程中應(yīng)用加強(qiáng)設(shè)計(jì)。例如:
1)中梃與框采用螺接結(jié)構(gòu),采用螺接結(jié)構(gòu)要比焊接的強(qiáng)度高出許多,特別是平開(kāi)窗,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,大部分都應(yīng)用中梃,螺接結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)更為突出;
2)角部焊接部位應(yīng)用增焊塊或應(yīng)用鋼制連接件。在高層建筑中,塑料門(mén)窗角部強(qiáng)度單靠PVC型材焊接強(qiáng)度一般是不夠的,應(yīng)在型材焊接的基礎(chǔ)上加以增焊塊或鋼制連接件來(lái)提高角部強(qiáng)度,進(jìn)而滿足高層建筑塑料門(mén)窗抗風(fēng)壓強(qiáng)度的需要;
3)選用精確度高的制作設(shè)備。塑料門(mén)窗制作設(shè)備是影響塑料門(mén)窗焊接部位的焊接強(qiáng)度、連接部位的連接強(qiáng)度的主要原因。設(shè)備精度低、焊接錯(cuò)位、連接松動(dòng)都會(huì)降低塑料門(mén)窗抗風(fēng)壓強(qiáng)度;
4)增強(qiáng)塑料門(mén)窗與墻體之間的連接強(qiáng)度。例如,在高層建筑的墻體中加入預(yù)埋板,使窗框的增強(qiáng)型固定片與預(yù)埋板焊接,提高窗框與墻體之間的連接強(qiáng)度,進(jìn)而增加門(mén)窗的抗風(fēng)壓強(qiáng)度;
5)增加扇框與墻體之間的連接件數(shù)量。通過(guò)分析驗(yàn)證,塑料門(mén)窗在抗風(fēng)壓強(qiáng)度性能方面,可以滿足高層建筑的需要。加之其他方面合理的設(shè)計(jì),塑料門(mén)窗可以很好地應(yīng)用在高層建筑中,市場(chǎng)前景看好。
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