铝合金门窗的设计工艺及组装工艺毕业论文.doc
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1、济南工程职业技术学院 毕 业 论 文论文题目 铝合金门窗的设计工艺及组装工艺 姓 名 学 号 专 业 机电一体化 班 级 机电 1103 指导老师 完成时间 2014.4 摘 要铝合金门窗是我国改革开放后的二十世纪七十年代末和八十年代中期先后从国外引进而发展起来的,是继钢、木门窗之后的新一代金属门窗。随着社会的发展,居民对居住环境的要求进一提高,国家对建筑节能的要求也进一步提高,随即出现了铝合金节能门窗。铝合金节能门窗的节能受多方面影响,但是门窗的节能性能很大一部分取决于门窗的加工工艺,因此加工工艺对于门窗的节能性能有很大的影响。铝合金节能门窗的加工工艺包括门窗的设计,型材选择,型材加工。型材
2、的选择直接影响到门窗的保温性能,当今铝合金节能门窗选用的断桥型材主要有二种,按照隔热方式分为穿条式隔热型材和浇注式隔热型材。选择好型材,下一步就是门窗的加工。目前我国的铝合金门窗加工的机械自动化程度也不高,大多数还依赖于工人的手工操作,这就要求操作工要有良好的产品质量意识。在生产过程中加强操作工的熟练程度和产品意识非常重要。生产门窗时要按照加工图的要求,对铝合金门窗的型材进行下料、钻孔、攻丝、铣孔、冲孔、切槽等工序的加工。关键词:建筑门窗,型材下料,加工工艺,铝窗性能目 录摘 要目录II 第1章 绪论1 第2章 铝合金节能门窗设计工艺22.1门窗的设计2 2.1.1门窗立面分格2 2.1.2门
3、窗颜色的选配2 2.1.3门窗的通透性2 2.1.4门窗的采光和通风2 2.2工程的设计3 2.2.1抗风压性能设计3 2.2.2水密性能设计4 2.2.3气密性能设计52.2.4隔声性能设计62.2.5隔热性能设计6 2.2.6门窗型材的选择6第3章铝合金门窗的组装73.1铝合金门窗五金件73.2铝合金门窗组装工艺73.3铝合金门窗安装技术8 3.3.1材料要求8 3.3.2主要机具设备8 3.3.3作业条件8 3.3.4施工操作工艺8 3.3.5成品保护10第4章全文总结11参考文献12后记13第1章 绪论建筑物的门窗是建筑外围护结构的重要组成部分,人们通过窗户得到太阳的光和热,得到新鲜空
4、气,观赏室外景物,以满足生理和心理上的需求。因此,门窗必须具有采光、通风、防风雨、保温、隔热、隔声、防尘、防腐、防火、防盗、屏蔽外界视线等使用功能,才能为人们提供安全舒适的室内居住环境。而且,门窗同时作为建筑外墙和室内装饰的一部分,其结构形式、材料质感、表面色彩等外观效果,对建筑外立面的美观协调和室内环境的舒适和谐起着十分重要的装饰作用。回顾我国住宅门窗的发展过程,木门窗被称为第一代门窗,其保温性、可塑造性、装饰性都无可挑剔,只是由于我国森林资源的匮乏,国家严禁砍伐森林,木制门窗的发展受到限制。取而代之的钢门窗,被称为第二代门窗,其强度、刚度甚佳,但易锈蚀、保温性能差,很快被淘汰。铝合金门窗被
5、称为我国第三代门窗,因其具有较高的强度和较好的装饰效果,一度风靡于市场。塑钢门窗为我国第四代门窗,因其具备良好的节能、隔音、隔热、防腐效果在全国住宅建筑中得到迅速推广,几乎与此同时,其缺陷也迅速暴露出来,门窗的整体强度差、抗风压能力不足、不易现场组装等,大大制约了其在我国住宅建筑中的应用范围。经检测,在住宅建筑耗能中,通过门窗散热和空气渗透造成的能耗,几乎占到整个建筑物耗能的一半。随着我国经济的不断发展,发展高性能、高技术的门窗成为一种趋势。断桥铝合金窗应运而生,断桥铝合金窗是在老铝合金窗基础上为了提高门窗保温性能而推出的改进型,通过增强尼龙隔条将铝合金型材分为内外两部分阻隔了铝的热传导,构成
6、一种新的隔热型的铝型材,依其连接方式不同可分为穿条式及注胶式,用这种型材做门窗,其隔热性优越,解决了铝合金传导散热快、不符合节能要求的致命问题,同时采取一些新的结构配合形式,解决了铝合金推拉窗密封不严”的问题,因此还被成为节能门窗。谈到节能门窗,其实是整窗的节能,单单依靠玻璃与型材材质是不能达到节能的目的的。门窗的密封性能也是影响节能的重要参数。如果门窗的密封存在问题,保温性能会大打折扣。除了这些,门窗还需要经过特殊工艺处理。总而言之,铝合金节能门窗的节能取决多方面,但是门窗的节能很大一部分取决于门窗的加工工艺,因此加工工艺对于门窗的节能性能有很大的影响。本文只对铝合金门窗的设计工艺和生产工艺
7、做阐述。第2章 铝合金节能门窗设计工艺2.1门窗的设计门窗是建筑的单元,是立面效果的装饰符号,最终体现出建筑的特点。不同的建筑对门窗的设计有不同的要求,门窗大样分格千变万化,但我们还是可以找寻出一些规律。2.1.1门窗立面分格门窗立面分格要符合美学特点,分格设计时,要考虑分格比例的协调性。就单个玻璃板块来说,长宽比接近黄金分格比是美的,不宜设计成正方形和长宽比达1:2以上的狭长矩形。门窗立面分格既要有一定的规律,又要体现变化,在变化中求规律。分格线条疏密有度。等距离、等尺寸划分显示了严谨、庄重、严肃。不等距自由划分则显示韵律、活泼和动感。至少同一房间、同一墙面门窗的横向分格线条要尽量处于同一水
8、平线上,竖向线条尽量对齐。门窗立面设计时要考虑建筑的整体效果要求,比如建筑的虚实对比、光影效果、对称性等。 2.1.2门窗颜色的选配门窗的颜色的选配是影响建筑最终效果的重要一环。门窗的颜色包括型材和玻璃的颜色,在确定颜色时要与建筑设计师、业主等多方共同商定,最终要有建筑设计师的签字确认。并且可以根据顾客的爱好和审美观点,设计出独特的门窗造型。 2.1.3门窗的通透性门窗立面在主视部位的视线高度范围内(1.5m1.8m左右)最好不要设置横框,以免遮挡视线。有些门窗需要采用高透光率的玻璃或者要求具有较大的开阔视野,便于观看室外风景。 2.1.4门窗的采光和通风门窗的通风面积和活动扇数量要满足建筑通
9、风要求,同时门窗的采光面积也应满足建筑采光设计标准(GB/T 50033-2001)的规定和建筑设计图的要求。公共建筑节能设计标准(GB 50189-2005)第4.2.4条规定:建筑外窗每个朝向的窗墙面积比均不应大于0.70(南北方由于气候等原因比值有所差异)。当窗墙面积比小于0.40时,玻璃的可见光透射比不应小于0.4。 2.2工程的设计 2.2.1 抗风压性能设计 1、作用于建筑外门窗上的风荷载,为现行国家标准建筑结构荷载规范(GB 50009)规定的围护结构风荷载标准值,按下式计算,且不应小于1.0KN/m2: Wk=gzszWo 式中 Wk围护结构风荷载标准值(KN/m2)gz高度Z
10、处的阵风系数,按建筑结构荷载规范(GB 50009)采用;s风荷载本型系数,按建筑结构荷载规范(GB 50009)7.3.3局部风压体型系数的规定采用。当建筑物进行了风洞试验时,可根据风洞试验结果确定;z风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范(GB 50009)的规定采用;Wo基本风压(KN/m2),按建筑结构荷载规范(GB 50009)的规定采用; 2、门窗玻璃的抗风压设计应按现行行业标准建筑玻璃应用技术规程(JGJ 113)的规定执行。 3、门窗构件应根据受荷情况和支承条件采用结构力学方法进行计算。 4、门窗构件由风荷载作用力产生的最大挠度值应满足下式要求,并且应同时满足绝对挠度值不大于15
11、mm: umaxu式中:umax构件弯曲最大挠度值;u构件弯曲允许挠度值,门窗镶嵌单层玻璃时:u=l/120;门窗镶嵌夹层玻璃、中空玻璃时:u=l/180。 5、门窗构件的连接计算应符合下式要求:kk/K式中:k风荷载(标准值)作用所产生的应力;k材料强度标准值;K安全系数。6、材料强度标准值和安全系数应符合下表规定:材料应力材料强度标准值k安全系数K铝合金型材抗拉(压)p0.2(规定非比例伸长应力)1.65抗剪2.84抗挤压1.10钢材连接件钢螺栓、螺钉抗拉(压)s(倔服点)或p0.2(规定非比例伸长应力)1.55抗剪2.67抗挤压1.10不锈钢连接件不锈钢螺栓、螺钉抗拉(压)p0.2(规定
12、非比例伸长应力)1.55抗剪2.67抗挤压1.107、作用不锈钢抽芯铆钉的拉立和剪力,应分别不大于按照抽芯铆钉 技术条件(GB 12619)规定的最小抗拉载荷和最小抗剪载荷除以安全系数K(1.55)。 2.2.2 水密性能设计 水密性能设计指标计算应符合下列规定:1、 门窗设防雨水渗漏的最高风力等级由建筑设计确定。2、 按照表2.2.2风力等级与风速的对应关系确定水密性能设计风速V0值(一般取中数)。风力等级4 5678 9101112风速 范围(m/s)5.57.98.010.710.813.813.917.117.220.720.824.424.528.428.532.632.736.9中
13、数(m/s) 7 9 12 16 19 23 26 31 333 根据水密性能设计风速V0,水密性能风压力差值P按下式计算:P=1.06z V02 (4.3.1-1) 式中:P任意高度Z处的水密性能压力差值(Pa);z风压高度变化系数,按现行国家标准建筑结构荷载规范(GB 50009)的规定采用;V0不密性能设计风速(m/s)。4 水密性能风压力差值P也可按下式计算:P0.50z WO (4.3.1-2)式中:WO基本风压(Pa),按现行国家标准建筑结构荷载规范(GB 50009)的规定采用。5门窗水密性水密性规范要求:(1) 宜采用雨幕原理进行压力平衡的门窗设计,确保玻璃镶嵌槽以及时雨 框与
14、扇配合空间形成等压腔。(2)对于不采用雨幕原理进行压力平衡设计的门窗结构,应采取有效的密封防水措施和结构防水措施,实现水密性能设计要求。(3) 门窗的防水构造设计,宜采取在门窗水平缝隙上方设一定宽度的披水板、下框室内侧翼缘有足够的挡水高度以及门窗室内侧结构缝隙的有效密封等具体措施。门窗的排水设计,应保证排水孔的开口尺寸、数量及分布的合理性,保证排水系统的通畅。(4)门窗型材构件连接和附件装配缝隙以及门窗框与洞口墙体安装间隙均应有防水密封处理措施。(5)门窗框与墙体之间宜设置止水板或披水板。2.2.3气密性能设计1、气密性能设计指标的确定应符合下列规定: 有空调要求的一般建筑物,其外窗在负压作用
15、下的气密性能,单位缝长空气渗透量q1不应大于2.5(m3/m.h),单位面积空气渗透量q2不应大于7.5(m3/m2.h);其外门在负压作用下的气密性能,单位缝长空气渗透量q1不应大于4.0(m3/m.h),单位面积空气渗透量q2不应大于12.0(m3/m2.h)。2、气密性能构造设计应符合下列要求:(1)在满足自然通风换气要求的前提下,适当控制门窗可开启扇与固定部分的比例。(2)合理设计门窗缝隙断面尺寸与几何形状,提高门窗缝隙空气渗透阻力。(3)采用耐久性好的弹性密封胶条进行玻璃镶嵌密封和框扇之间的密封。(4) 推拉门窗框扇采用摩擦式密封时,应使用密度较高的密封毛条或采用中间加胶片的密封毛条
16、,确保密封效果。(5)密封胶条和密封毛条应保证在门窗四周的连续性,形成封闭的密封结构。(6)框扇杆件连接部位和五金配件装配部位,应采用密封材料进行妥善的密封处理。 2.2.4隔声性能设计隔声的性能标准是建筑外门窗空气声计权隔声量Rw25Db。门窗工程设计如对隔声性能有更高的要求,要根据建筑物各类用房的允许噪声级标准和室外噪声环境情况,合理确定门窗隔声性能指标。为了提高门窗隔声性能,宜采用中空玻璃或夹层玻璃。门窗玻璃镶嵌缝隙及框与扇开启缝隙,应采用具有柔性和弹性的密封材料妥善密封。 2.2.5 隔热性能设计隔热性能指标是当未采取建筑外遮阳措施时,公共建筑外窗的遮阳系数不应大于0.60,住宅和其它
17、建筑外窗的遮阳系数不宜大于0.60。在无建筑外遮阳措施情况下,宜在房屋各向均采取窗户的遮阳配套措施:优先考虑窗户的外遮阳(如外卷帘、外百叶等);也可采用窗户的内遮阳(如中空玻璃内百叶、热反射玻璃、热反射中空玻璃、遮阳型Low-E中空玻璃等)。 2.2.6 门窗型材的选择 随着社会的发展,人们越来越注重节能环保,在铝合金门窗的型材选择方面渐渐倾向于隔热断桥铝合金型材。隔热断桥铝合金型材是在普通铝合金型材基础上为了提高门窗保温性能而推出的改进型。当今铝合金节能门窗选用的断桥型材主要有二种,按照隔热方式分为穿条式隔热型材和浇注式隔热型材。穿条式隔热型材是使用尼龙+玻璃纤维(PA66GF25),通过机
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- 铝合金门窗 设计 工艺 组装 毕业论文
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