本文作者：陈平 杜万明 路应杰
平推窗由于其独特的开启方式，已引起人们的关注，开始应用于建筑上。但平推窗的最主要的承重、启闭五金件——平推窗滑撑的设计、制造、选用，还有许多问题需要探索、验证。本文从滑撑的力学结构入手，分析其设计、使用应注意的问题。
1 平推窗滑撑的结构形式
因平推窗的尺寸、重量不同，滑撑结构形式有两类：
主要用于平推窗窗扇高度较小，重量较轻的建筑平推窗，在平推窗左右两侧成对安装：或用于平推窗窗扇高度较大，重量较重的平推窗的上、下部位，与双X滑撑配套使用。
1.2双X滑撑
主要用于平推窗窗扇高度较高，重量较重的平推窗上，在平推窗左右两侧成对安装、使用，并需要在平推窗的上、下部位配套安装单X滑撑或双X滑撑。
2平推窗滑撑结构零部名称及作用
2.1单X滑撑
按安装位置和功能分：如图
（1）窗扇滑轨：安装在窗扇上，上端与窗扇支撑杆铰接在窗扇上固定铰支座处，滑轨内有窗扇滑块，可沿该滑轨滑动，并与窗扇拉杆铰接。
（2）窗框滑轨：安装在窗框上，上端与窗扇拉杆铰接在窗框上固定铰支座处。滑轨内有窗框滑块，可沿该滑轨滑动，并与窗扇支撑杆铰接。
（3）窗扇支撑杆：上端与窗扇滑轨铰接在窗扇滑轨固定铰支座处，并承受窗扇的重量产生的向下的作用力，中心与窗扇拉杆中心铰接，并将承受的窗扇的重量产生的向下的作用力，传递到窗扇拉杆上，两根杆件在此处的夹角可随窗扇开启距离的变化而变化，下端与窗框滑轨滑块铰接。
（4）窗扇拉杆：上端与窗框滑轨铰接在窗框滑轨固定铰支座处；中心与窗扇支撑杆铰接，并将窗扇支撑杆承受的窗扇的重量产生的向下的作用力，传递到窗框滑轨上端固定铰支座上，下端与窗扇滑轨滑块铰接。
（5）窗扇滑轨滑块，简称窗扇滑块，在窗扇滑轨内滑动，并与窗扇拉杆铰接。
（6）窗框滑轨滑块：简称窗框滑块，在窗框滑轨内滑动，并与窗扇支撑杆铰接。
2.2双X滑撑
按结构形式分类，有两种。一种是双正X滑撑，一种是双对X滑撑。
2.2.1双正X滑撑，如图
按安装位置和功能分：
（1）窗扇滑轨：安装在窗扇上，上端与窗扇上支撑杆铰接在窗扇滑轨上固定铰支座处，中下部与窗扇下支撑杆铰接在窗扇滑轨下固定铰支座处，滑轨内有上、下两个窗扇滑轨滑块，可沿该滑轨滑动，其中，窗扇滑轨上滑块与窗扇上拉杆铰接，窗扇滑轨下滑块与窗扇下拉杆铰接。
（2）窗框滑轨：安装在窗框上，上端与窗扇上拉杆铰接在窗框滑轨上固定铰支座处，中下部与窗扇下拉杆铰接在窗框滑轨下固定铰支座处。滑轨内有上、下两个窗框滑轨滑块，可沿该滑轨滑动。其中，窗框滑轨上滑块与窗扇上支撑杆铰接，窗框滑轨下滑块与窗扇下支撑杆铰接。
（3）窗扇上支撑杆：上端与窗扇滑轨铰接在窗扇滑轨上固定铰支座处，并和窗扇下支撑杆共同承受窗扇的重量产生的向下的作用力，中心与窗扇上拉杆中心铰接，并将其承受的窗扇的重量产生的向下的一半作用力，传递到窗扇上拉杆上，两根杆件在此处的夹角可随窗扇开启距离的变化而变化，下端与窗框滑轨上滑块铰接。
（4）窗扇下支撑杆：上端与窗扇滑轨铰接在窗扇滑轨下固定铰支座处，并和窗扇上支撑杆共同承受窗扇的重量产生的向下的作用力，中心与窗扇下拉杆中心铰接，并将其承受的窗扇的重量产生的向下的一半作用力，传递到窗扇下拉杆上，两根杆件在此处的夹角可随窗扇开启距离的变化而变化，下端与窗框滑轨下滑块铰接。
（5）窗扇上拉杆：上端与窗框滑轨铰接在窗框滑轨上固定铰支座处；中心与窗扇上支撑杆铰接，并将窗扇上支撑杆承受的窗扇的重量产生的向下的一半作用力，传递到窗框上固定铰支座上，下端与窗扇滑轨上滑块铰接。
（6）窗扇下拉杆：上端与窗框滑轨铰接在窗框滑轨下固定铰支座处；中心与窗扇下支撑杆铰接，并将窗扇下支撑杆承受的窗扇的重量产生的向下的一半作用力，传递到窗框下固定铰支座上，下端与窗扇滑轨下滑块铰接。
（7）窗扇滑轨上滑块，简称上窗扇上滑块，在窗扇滑轨内滑动，并与窗扇上拉杆铰接。
（8）窗扇滑轨下滑块，简称窗扇下滑块，在窗扇滑轨内滑动，并与窗扇下拉杆铰接。
（9）窗框滑轨上滑块：简称窗框上滑块，在窗框滑轨内滑动，并与窗扇上支撑杆铰接。
（10）窗框滑轨下滑块：简称窗框下滑块，在窗框滑轨内滑动，并与窗扇下支撑杆铰接。
2.2.2双对X滑撑，如图
按安装位置和功能分：
（1）窗扇滑轨：安装在窗扇上，上端与窗扇上支撑杆铰接在窗扇滑轨上固定铰支座处，下端与窗扇下拉杆铰接在窗扇滑轨下固定铰支座处，滑轨内有上、下两个窗扇滑轨滑块，可沿该滑轨滑动，其中，上窗扇滑轨滑块与窗扇上拉杆铰接，下窗扇滑轨滑块与窗扇下支撑杆铰接。
（2）窗框滑轨：安装在窗框上，上端与窗扇上拉杆铰接在窗框滑轨上固定铰支座处，下端与窗扇下支撑杆铰接在窗框滑轨下固定铰支座处。滑轨内有上、下两个窗框滑轨滑块，可沿该滑轨滑动。其中，上窗框滑轨滑块与窗扇上支撑杆铰接，下窗框滑轨滑块与窗扇下拉杆铰接。
（3）窗扇上支撑杆：上端与窗扇滑轨铰接在窗扇滑轨上固定铰支座处，并和窗扇下拉杆共同承受窗扇的重量产生的向下的作用力，中心与窗扇上拉杆中心铰接，并将其承受的窗扇的重量产生的向下的一半作用力，传递到窗扇上拉杆上，两根杆件在此处的夹角可随窗扇开启距离的变化而变化，下端与窗框滑轨上滑块铰接。
（4）窗扇下支撑杆：上端与窗扇滑轨下滑块铰接，下端与窗框滑轨下固定铰支座处铰接，中心与窗扇下拉杆中心铰接，并将其承受的窗扇的重量产生的向下的一半作用力，传递到窗框滑轨下固定铰支座处，两根杆件在此处的夹角可随窗扇开启距离的变化而变化。
（5）窗扇上拉杆：上端与窗框滑轨铰接在窗框滑轨上固定铰支座处；中心与窗扇上支撑杆铰接，并将窗扇上支撑杆承受的窗扇的重量产生的向下的一半作用力，传递到窗框上固定铰支座上，下端与窗扇滑轨上滑块铰接。
（6）窗扇下拉杆：上端与窗框滑轨下滑块铰接，下端与窗扇滑轨铰接在窗扇滑轨下固定铰支座处；中心与窗扇下支撑杆铰接，并将其承受的窗扇的重量产生的向下的一半作用力，传递到窗扇下支撑杆上，由窗扇下支撑杆传递到窗框下固定铰支座上。
（7）窗扇滑轨上滑块，简称窗扇上滑块，在窗扇滑轨内滑动，并与窗扇上拉杆铰接。
（8）窗扇滑轨下滑块，简称窗扇下滑块，在窗扇滑轨内滑动，并与窗扇下支撑杆铰接。
（9）窗框滑轨上滑块：简称窗框上滑块，在窗框滑轨内滑动，并与窗扇上支撑杆铰接。
（10）窗框滑轨下滑块：简称窗框下滑块，在窗框滑轨内滑动，并与窗扇下拉杆铰接。
3 受力分析：
因为平推窗滑撑是多杆件结构，每个杆件都是直杆，并且，每两个杆件的联结点都是铰链接，滑撑所承受的作用力又都在滑撑结构平面内，同时，平推窗滑撑在安装后的使用过程中，滑撑各部件都因其受到的外力，而产生系统内力，如果同时求解滑撑各杆件、各铰接点的受力情况，则未知量远多于可列的平衡方程，为超静定结构。
平推窗的特点是启闭运行轨迹垂直于窗扇窗框平面，并且，可停留在可开启距离范围内任意位置处后静置不动，所以，可先从整体入手，再分别求解滑撑各杆件、各铰接点的受力情况。
3.1单X滑撑：
分析其安装在平推窗左、右两侧位置上，并且，是左、右各安装一只单X滑撑，窗扇平面平行于窗框平面的受力情况。由于平推窗滑撑安装使用后，有上述特点，所以，首先是整窗系统单侧平面力系的平衡问题。
3.1.1受力分析，模型如图：
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但是，在滑撑的零部件的材料、规格、加工制造相同的条件下，双正X滑撑和双对X滑撑承重性能要高于单X滑撑一倍，建议在安装结构允许的条件下，应优先选用双X滑撑。
6 小结
平推窗滑撑设计中，应注意铰接销轴、支撑杆、拉杆、滑轨、滑块的结构尺寸设计与材料选用的关系；与承重、开启距离的设计和启闭力之间的理论关系；滑轨、滑块之间的摩擦系数对启闭力的影响。
上述分析是在每对滑撑平行安装在平推窗左右两侧，是理想的安装情况。实际工程中，平推窗滑撑的安装是，左、右滑撑相互有3~8度的空间异面直线夹角，且支撑杆、拉杆又不垂直地面，当窗扇较大时，上、下安装的滑撑又是空间异面直线，因此，多数平推窗安装后，整窗系统即有很大内力，开启、关闭费力。而且，很多平推窗滑撑的设计，窗扇滑轨和窗框滑轨就不能合并在一切，支撑杆、拉杆与水平面就不是90度，只能达到83度至85度，安装后就有较大的初始内力。在工程设计平推窗较宽、较高、较重时，开启、关闭操作很难做到两侧滑撑同步打开或合并，又产生了相应的系统内的阻力，进一步增加了整窗的操作力。
参考资料
[1] GB 50017《钢结构设计规范》
[2]《工程力学》北京科技大学、东北大学编 高等教育出版社
[3]《材料力学》郭应征编 中国电力出版社 2010年7月
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