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摘要:现如今,我国的建筑行业在快速的发展,社会在不断的进步,我国的综合国力在不断的加强,建筑外门窗属于建筑外围护结构,其抗风压性能对建筑物安全、质量存在一定影响。本文分析了检测建筑外门窗抗风压性能的必要性,同时阐述了进行抗风压性能检测的问题及方法,分析了检测方法在检测外门窗抗风压性能时的有效运用,以期为关注这一话题的人们提供参考。
关键词:建筑门窗工程;抗风压性;检测
引言
与古代建筑相比,现代建筑外门窗的种类更多、功能(如防火、防水、隔热、隔声和保温)更完善,从而保障了人类生产生活的高效开展。其中,门窗功能的完善预示着对门窗施工质量、技术的要求变得更高。但在实际工程中,建筑门窗施工常因工作疏忽而留下质量隐患,这无疑降低了门窗的防火、防水、隔热性能,从而影响到了门窗在使用中的安全稳定性。为此,国家高度重视建筑门窗工程施工前的建筑外门窗检测工作的开展,并颁布实施了一系列标准规范,如GB/T7106—2008《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》、GB/T8478—2008《铝合金门窗》、JGJ/T205—2010《建筑门窗工程检测技术规程》等。据此,本文重点探讨建筑外门窗抗风压性能的检测方法及结果分析。
1建筑门窗抗风压性能检测的必要性
建筑门窗行业目前使用的材料种类较多,如复合型材料、塑料、钢材等,每种材料都有其不同的特性,除此之外,目前建筑门窗工程的立面尺寸设计,主要由设计建筑主体的设计单位负责,而建筑门窗的结构则是由建筑门窗生产企业进行设计的,这种设计与生产信息断链的情况就很容易引发建筑门窗设计与生产不协调的问题。尤其设计单位在对建筑门窗进行立面设计时有时甚至完全忽视了使用材料和门窗结构的强度和刚度,所以建筑门窗的生产单位需要在门窗生产之前进行详细的门窗设计和相应结构计算,只有这样才能保证建筑门窗符合抗风压的设计要求,满足结构安全性。建筑门窗所负载的主要荷载是风荷载,风荷载作用会让门窗及杆件产生形变,开启缝变大,导致气密、水密性能的降低;如果风荷载传导的压力超过了受力杆件和玻璃的承载能力,杆件会产生永久形变,门窗玻璃爆裂、五金件失效或破损等,更严重会发生窗扇脱落等安全事故。为了保证门窗在设计风荷载下正常的使用功能,不发生损坏,门窗在批量生产和施工前的抗风压性能必须经过检测。建筑门窗检测过程中选取的风压设计P3值,参照工程的风荷载标准值Wk,也就是设计值要求不小于Wk。GB50009建筑结构荷载设计规范中有工程的风荷载标准值Wk的取值和计算依据。建筑门窗的抗风压性能检测项目分别是抗风压变形检测、反复加压检测、定级检测或工程检测。(1)变形检测。测试外窗样品在逐步增加的风压作用下、受力杆件相对面法线挠度的变化,推导出出变形检测压差值P1。(2)反复加压检测。测试外窗样品在风压值为P2(定级检测时)或P’2(工程检测时)的反复荷载作用下,是否产生了破坏和使用故障。(3)定级检测或工程检测。测试外窗样品在P3(定级检测时)或P’3(工程检测时)压力下,是否发生损坏和功能障碍。定级检测是评定样品性能的分级检测,测试压力值是P3。工程检测是复核建筑工程的门窗是否满足工程设计要求的检测,测试压力值是P’3。
2建筑外门窗抗风压性能检测方法的有效应用
2.1检测具体流程
在进行外门窗检测前,需要向建筑外门窗正负面连续施加3个压力差,压力差绝对值应当保持在500Pa压力脉冲,连续加压时间保持在3秒内,在数值归零后进行正式检测。主要包括变形检测、、加压检测、、安全检测。其中建筑外门窗变形检测是加压检测和安全检测的基础,因此必须提高控制压力差的水平,检测时需要注意该内容。若对压力差准确度有高要求,最好把最高压力差与变形值做成线性关系,结合法线挠度变化检测出具有较高准确性的压力差P1。
加压检测要求对建筑外门窗样品进行反复加压检测,施加的压力值为P2,检测内容是风压下外门窗是否会出现损坏、、功能障碍等问题,若外门窗设计值低于2.5P1,就需要用到加压检测方法。应用该检测方法时针对外门窗可以开启的位置至少反复启闭5次,最终关闭。安全检测方法也主要用于检测外门窗开启位置,同样至少操作5次,并关闭。若检测结果P3小于等于2.55P1,就应当采用工程检测方法。具体步骤如下,首先,依据300到500sPa/s速度进行检测速度进行检测,加压到P3后泄压为后泄压为00;然后,泄压为泄压为--P3;最后,将压力升至0,需注意泄压时间大于1秒并持续3秒.
2.2门窗的施工安装
门窗的安装过程中的细节也是影响抗风压性能的非常关键因素。对于平开窗,五金配件的安装不符合设计要求,如设计要求使用两只七字执手,而实际仅安装1只。多点锁的锁柱与锁头搭接量过小,在负风压作用下锁头与锁柱搭配失效,或者彼此间产生滑移,门窗的窗扇就会被吸开。窗扇的撑挡(风撑)安装不对称,在窗扇被吸开过程中,窗扇两边的撑挡并未同时受力,撑挡很可能产生变形或损坏,,另外未安装撑挡的上悬窗在被吸开的过程中玻璃也很易破碎。对于推拉窗,更应严格保证搭接量,尤其是下搭接量偏小时,窗扇容易滑出轨道,容易发生窗扇脱落的危险性。
2.3变形检测
反复加压检测与安全检测都是在变形检测的基础上进行的,所以确定变形检测的压力差特别重要。在变形检测中应注意几点:1)不同类型试件变形检测时对应的最大面法线挠度(角位移值)不同,面板为单层玻璃或夹层玻璃为±ι/300;面板为中空玻璃为±ι/450;单扇固定窗为±ι/150;单扇単锁点平开窗为10mm。(ι为两边测点的间距,单位为mm)2)压力差和变形之间的关系应是线性关系,这种线性关系不一定通过原点,为了计算求出更准确的变形检测压力值,应把变形检测中最高的压力差值及对应的变形值,与其前一级压力差值及对应的变形值当作线性比例关系,其中面法线挠度已知,其线上对应的压力差值即为变形监测的压力差值,记作±P1。3)当检测中试件出现功能障碍或损坏时,以相应压力差值的前一级压力差分级指标值为P3。例如某窗在检测中在压力差1000Pa时,出现开启困难、五金件脱落、玻璃破损、胶条脱落等其中任一现象,则最终的抗风压检测压力差P3为800Pa。
2.4安全检测
首先,反复启闭外窗上能够开启的部分,操作次数不小于5次,然后关紧。倘若建筑外窗的设计值P3不大于2.5P1,则进行工程检测,即:先按300~500Pa/s的速度施加压力至P3,再泄压至0,之后再泄压至–P3,最后再升压至0,其中泄压时间不小于1s,时间持续3s。
结语
在建筑工程施工中,门窗工程无疑是重要的控制对象。所以,为了提高建筑门窗工程的施工质量和使用效果,科学开展建筑门窗检测工程尤为关键,即通过开展建筑门窗抗风压性、水密性和气密性检测,及时发现和解决建筑门窗在施工中存在的问题,从而保证整个建筑更好地实现其功能性。
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