本实用新型属工业与民用建筑技术领域,具体涉及窗子的结构。 近年来随着高层建筑的增多,擦窗难已越来越成为一个急待解决的问题。擦窗的困难主要在于玻璃的外面。目前解决这一问题的途径是::一、使用擦窗器及一些擦窗机械;二、改进窗子的构造。用器械及机械擦窗存在很多缺点没能克服。而目前从窗子构造上来解决此问题的两种办法是:(1)采用长臂铰,即外框与窗扇用长脚链连接,擦窗时可由缝隙将手伸出。这种窗子的缺点是:对于窗扇宽大于500mm的窗子,由于人手长度有限,从而又需用擦窗器来擦窗;以及在开启状态下形状不理想。(2)使用中悬窗竖直安装。这种窗也有两个缺点:防水问题很难解决;开启状态下有一半窗扇伸入室内、影响室内使用空间。
本实用新型的目的在于对窗子的结构进行自我完善,使人在擦窗时可把玻璃的外面旋转为里面,从而站在室内就能安全、容易地擦净玻璃的外面;并且在解决擦窗难问题的同时,又不影响窗子的防水及其他使用效果。
可旋易擦窗的每一个单元体(1)由外框(2)、窗扇(3)、底框(4)、平页铰链(5)和两个中心铰链(6)组成。上悬窗也一样,只须把窗扇横装即可。窗扇宽度可为500mm,600mm,750mm,900mm,1000mm,……;当窗扇宽度大于700mm时,可在底框中部加一横档以增加强度。每一樘窗由数个单元体组成,用不同的窗扇宽、高及不同的窗扇数量可组成所需的窗樘尺寸及不同几何形状系列。
可旋易擦的工作原理:窗扇(3)用两个中心铰链(6)固定在底框(4)上,底框(4)可以是开口或封闭的,窗扇(3)在底框(4)上可沿两中心铰链(6)旋转180°,即玻璃的外面可旋转朝里。底框(4)又由平页铰链(5)固定在外框(2)上。平时不擦窗时窗扇(3)连同底框(4)一起转动,因而可以象普通窗一样开关。平时窗扇(3)由紧固件(8)固定在底框(4)上,只是擦窗时旋松紧固件(8),使窗扇(3)能在底框(4)上自由旋转。当窗子关闭时,窗扇(3)直接与外框(2)接触而底框(4)却在窗扇的背面,所以防水和普通窗一样,不会有什么影响。底框(4)与窗扇(3)的连接铰链(6)可装在窗扇宽度的 1/2 、 1/3 、 1/4 地位置,也可装一种能沿框边滑动的铰链,以减小为使窗扇(3)能在底框(4)上自由旋转时窗扇(3)的最小开启角度。
这种构造可用在钢窗、木窗、铝合金和塑料窗上。具体材料可根据实际情况而定。
技术要求:(一)底框要求保证强度,使用时才不至影响效果;(二)点O的挠度δ不宜大于2mm,挠度由公式(1)计算(当底框宽度为窗扇宽度的 1/2 时):
δ= (WB2(1+h))/(12EJ) …………(1)
其中:W为窗扇重量;B为窗扇宽;h为窗扇高:E为底框材料的弹性模量;J为底框横断面惯性矩。
(三)底框横断面可根据公式(2)选定(当底框宽度为窗扇宽度的 1/2 时):
J≥ (WB2(h+1))/(2.4E) ……(2)
本实用新型与现有的窗子相比,擦窗安全、容易,而制造成本增加甚少,并且不影响防水和其他使用性能,具有积极的实施效果。
图面说明:
图1为可旋易擦窗的一个单元体。
图2为可旋易擦窗的构成。
图3、图4为工作原理示意图。
图5~图8为实施例图。
图中:(1)为单元体、(2)为外框、(3)为窗扇、(4)为底框、(5)为平页铰链、(6)为中心铰链、(7)为垫块,(8)为紧固件。
实施例
见图5-图8
J= (2×0.33)/12 + (3.23×0.3)/12 +2×0.3×1.312+0.3×
3.2×0.442=2.02(cm4)
δ0= (15.61×502)/(12×2.1×106×2.02) (1+150)=0.116(cm)
即为δ<2mm
材料:为T字型标准型钢,采用国家《热轧钢窗钢》GB2579-81标准中的32mm窗料,具体材料代号为:
外框(3201)、窗扇(3202)、底框(3507a)
图中的平页铰链(5)及中心铰链(6)可用直角铰链代替,但需取消垫块块(7)。
本实施例所示为普通平面窗,当建筑立面变化要求异型窗时,可用普通单元体组成八角窗、曲线窗等。
说明书附件
公式(1)的推导及依据:
点O的位移为:
(参见结构力学的虚功原理及互等定理)
由于底框属刚架结构,所以略去轴向及剪切变形的影响,得:
用图乘法计算这个积分得:
δ0= 1/(EJ) ( 1/2 lW· 2/3 l·2+ 1/2 · (h)/2 l·W· 2/3 l·2)
(其中l为底框宽度)
如果l= (B)/2 (为窗扇宽度的一半),代入整理得:
δ= (WB2)/(12EJ) (1+h)
公式(2)的推导:
δ≤2mm,即 (WB2)/(12EJ) (1+h)≤2。
从而:J≥ (WB2-(1+h))/(2.4E) 。