Опыт эксплуатации ПВХ окон в районах с низкими зимними температурами наружного воздуха показал, что они подвержены значительным изгибным температурным деформациям, которые приводят к снижению их эксплуатационных качеств. Однако температурные деформации никак не учитываются при проектировании окон ПВХ, что связано с отсутствием инженерной методики их расчёта на температурные нагрузки. В настоящей статье представлен инженерный подход к расчету температурных деформаций оконных профилей ПВХ. Он реализован на примере расчета оконного ПВХ импоста с армирующим стальным сердечником на температурный изгиб для зимних условий эксплуатации. Расчёт выполнен двумя способами: численно-аналитическим и упрощенным аналитическим. Для верификации расчётной методики в климатической камере было проведено испытание двухстворчатого окна на температурную нагрузку. Сравнение результата расчётов с результатами испытаний показали расхождение в 10.6% (для численно-аналитического расчёта) и 16.2% (для аналитического расчёта). Результаты лабораторных испытания подтвердили принятое в расчётной методике допущение: расчёт температурных деформаций импоста при его шарнирном креплении к раме возможно вести без учёта жесткости примыкающих к импосту створок, поскольку створки и импост деформируются под действием температуры совместно и не передают друг на друга механических усилий.
The experience of operating PVC windows in areas with low winter outdoor temperatures has shown that they are subject to significant bending temperature deformations, which lead to a decrease in their performance. Nevertheless, these deformations are not taken into account in any way when designing PVC windows, which is due to the lack of an engineering methodology for calculating them for temperature loads. This article presents an engineering approach to the calculation of PVC window profiles temperature deformations. It is demonstrated on the example of a PVC window mullion with a reinforced steel core subjected to temperature bending in winter operating conditions. The calculation is performed in two ways: numerically analytical and simplified analytical. To verify the calculation method, a double-casement window was tested for temperature load in a climate chamber. Comparison of the calculation result with the test results showed a discrepancy of 10.6% (for numerical and analytical calculation) and 16.2% (for analytical calculation). The results of laboratory tests confirmed the assumption adopted in the calculation methodology: the calculation of the mullion temperature deformations when it is hinged to the frame can be carried out without taking into account the rigidity of the casements adjacent to the mullion, since the casements and the mullion are deformed under the influence of temperature together and do not transfer mechanical forces to each other.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.