铝合金门窗角码结构组角的安全性能研究.pdf
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1、广东建材2023年第8期0 背景铝合金门窗作为市场主流产品,随着使用年限的不断增加,以及台风等恶劣天气的增多,门窗损坏、坠落事故时有发生,这直接影响民众的生命及财产安全。在铝合金门窗生产中,角码作为门扇、窗扇及外框等部位的重要连接件,角码质量的好坏直接影响了铝合金门窗的外观和安全性,因此很多门窗生产企业和消费者迫切想了解市面上常见的角码结构铝合金门窗产品的质量,并希望通过测试来知悉比较各类铝合金门窗角码结构组角的质量及安全性,但目前国内尚缺少相关检测标准和试验方法。国家标准 GB/T 32223-2015 建筑门窗五金件 通用要求 对建筑门窗五金件执手、锁闭器、合页(铰链)、滑撑、滑轮、插销、
2、撑挡、拉杆等作出了通用要求,国家轻工业、国家建筑工业等行业标准也只是针对上述建筑五金件有明确要求,目前国家还没有连接角码的相关标准,角码检测更是空白。随着人们生活水平的不断提高,对安全性的要求不断加强,铝合金门窗角码结构的安全性的研究势在必行,同时相关检测装置的研制也必须同步进行。此次研究我们特意选取市面上常见的三种铝合金门窗角码结构,分别为活动角码结构、整体角码结构和注胶角码结构。这三种角码材质主要为铝,采用不锈钢销钉、螺丝螺母固定,并选用壁厚尺寸相同的铝合金型材组装成组角,每种组角各采购不少于15个作为试样,并针对性的检测其角部位置的抗压性能、抗拉性能和剪切力这三项与质量安全密切相关的项目
3、,每项测量5组数据,用于比对研究。在测量抗压性能时,取角码结构铝合金门窗的角部位置,一般为直角结构,选取其中一边竖直放置并固定,此时另一边处于水平状态,对其施加一个与固定边竖直方向平行的压力,以固定速度进行试验直至分离或断裂,并记录试验过程中的最大力和受力距离;抗拉性能的测试方法基本与抗拉性能一致,只是施力方向相反;在测量剪切力时,取角码结构铝合金门窗的角部位置,以角部缝隙为分界线固定角部一侧,然后在另一侧施加一个垂直于试件室外侧表面的压力,使试件以恒定速度进行剪切试验直至分离或断裂,并记录试验过程中的最大力。完成试验后对试验结果进行比对,分析上述三种角码结构的优劣。1 研究分析1.1试验仪器
4、和试样为进行这项研究,我们特意设计了一套夹具,可配合常见的力学万能试验机使用,并设计了一套检测方案,夹具设计见图1。配合使用的试验机应符合 GB/T 16825.1-2008 的规定,精确度为1级或更优级别,试验机的最大荷载不小于50kN。试样可直接在成品门窗上切取,应保留其原始表面,清除加工后试样上的毛刺。切取试样时应预防因加工受热而影响试样的性能测试结果。试样形状为L型,两边长尺寸建议为 300mm5mm,如果组角内带有连接件(如角码、组角片等),试样边长尺寸必须大于连接件铝合金门窗角码结构组角的安全性能研究何国锐 邝家祥(佛山市质量计量监督检测中心)【摘要】角码作为门扇及外框等部位的重要
5、连接件,直接影响铝合金门窗的外观和安全性,因此很多门窗生产企业和消费者希望通过测试来知悉比较各类铝合金门窗角码结构组角的质量及安全性,但目前国内尚缺少相关检测标准和试验方法。本文主要讲述一套针对门窗组角安全性能的检测方法,并挑选了市面上常见的三种角码结构组角进行测试,对试验结果进行比对,并分析上述三种角码结构的优劣。【关键词】门窗;组角;角码;检测方法质量控制与检测-59广东建材2023年第8期尺寸。开始试验前在温度大于 5环境条件下放置24h。本次试验选用的角码如图2。1.2测试过程和结果分析1.2.1抗压性能检测将抗压性能试验夹具安装在试验机上,紧固好连接部件,确保在试验过程中不会出现试样
6、偏转现象。将试样安装在夹具上,调整好夹具位置,受力点距离必须大于组角连接件尺寸,即不得对组角连接件直接施加荷载。用分辨力不大于0.02mm的游标卡尺,测量受力点到组角内角边的距离。然后以 5mm/min 的速度,加至0.05kN预荷载,再以15mm/min的速度进行抗压性能试验,并记录所加的荷载,直至出现最大荷载。在这次抗压性能测试中,施力距离L统一为125mm,测试结果见表1,荷载-位移曲线图分别见图3图5。比较试验结果,活动角码组角的最大荷载明显低于另外两种角码组角,只有1.201kN,注胶角码组角稍低图1 铝合金门窗角码结构组角安全性能试验夹具剪切性能试验夹具抗压性能试验夹具抗拉性能试验
7、夹具图2注胶角码表1 各角码结构组角抗压性能试验最大荷载注胶角码组角活动角码组角整体角码组角试样12.4171.2812.649试样22.4121.1942.621试样32.3881.1332.696试样42.3781.1512.639试样52.3231.2462.542平均值2.3841.2012.629试样角码类别(kN)质量控制与检测图3 注胶角码组角抗压试验荷载-位移曲线图位移/mm荷载/KN-60广东建材2023年第8期于 整 体 角 码,为 2.384kN,整 体 角 码 组 角 最 高,为2.629kN。然后检查试验后的样品可发现,活动角码组角在持续受压情况下,活动角码发生变形从
8、而与型材松脱导致失效;而注胶角码组角和整体角码组角在持续受压情况下,角码材料发生断裂直接导致失效,这两种组角的曲线图也有明显的下坠曲线见图3、图5),这是角码材料突然发生断裂造成的。1.2.2抗拉性能检测将抗拉性能试验夹具安装在试验机上,紧固好连接部件,确保在试验过程中不会出现试样偏转现象。将试样安装在夹具上,调整好夹具位置,受力点距离必须大于组角连接件尺寸,即不得对组角连接件直接施加荷载,用分辨力不大于0.02mm的游标卡尺,测量受力点到组角外角边的距离。然后以 5mm/min 的速度,加至0.05kN预荷载。然后以15mm/min的速度进行抗拉性能试验,并记录所加的荷载,直至出现最大荷载。
9、在这次抗拉性能测试中,施力距离L统一为200mm,测试结果见表2,荷载-位移曲线图分别见图6图8。比较试验结果,活动角码组角的最大荷载明显低于另外两种角码组角,只有1.606kN,整体角码组角次之,为2.735kN,注胶角码组角最高,为3.895kN。然后检查试验后的样品可发现,活动角码组角在持续受拉情况下,活动角码发生变形使定位装置错位松脱最后导致失效;而整体角码组角在持续受拉情况下,其中三个是因为角码材料发生断裂直接导致失效(见图8试样1、4、5曲线),另外两个是紧固螺丝错位松脱导致失效(见图8表2 各角码结构组角抗拉性能试验最大荷载注胶角码组角活动角码组角整体角码组角试样13.8461.
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