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屋顶开合天窗的开合形式
屋盖的开合形式:组成活动屋盖的一个或是多个可移动单元按照一定的轨迹,并在较短 的时间内运动,使屋盖达到开启和闭合的效果。而活动屋盖的开合方式主要由其结构决定。
一、刚性屋面:刚性屋面结构指不能使其空间形状发生变化的结构形式。
(一)平面式开合
一般情况下物体在平面上的运动可分为直线运动和非直线运动,故此将现有在平 面上进行开合的屋盖建筑分为水平滑移和水平旋转。
1.水平滑移
屋盖的活动单元在平面内,按照某个方向作相同距离的移动,这样的开合方式 称为水平移动开合。
(1)一体式滑移
开合屋盖仅由一片活动结单元构成,通过在固定位置上的水平移动,来实现开启 和闭合的效果。
(2)组合式滑移
开合屋盖由两片或两片以上活动单元构成,通过在固定位置上的水平移动,以拼 接、叠盖等方式来实现开启和闭合。
2.水平旋转
屋盖的活动单元在平面内,围绕某一个或多个竖向轴做旋转运动,这样的开 合方式称为水平旋转开合。
(1)单轴式旋转
单片或多片活动单元绕某一竖向轴旋转,实现结构的开启和闭合。
(2)多轴式旋转
两片或两片以上活动单元绕多个竖向轴旋转,实现结构的开启和闭合。
(二)空间式开合
开合屋盖在空间上的开合形式大致可分为曲面滑移和空间旋转。
1.曲面滑移
屋盖的活动单元沿一定的曲面轨迹移动,以拼接、叠盖等方式来实现开启和闭合。
2.空间旋转(折叠)
屋盖的活动单元在空间内,围绕某一个或多个非竖向轴做旋转(折叠)运动, 这样的开合方式称为空间旋转(折叠)开合。
(1)单轴式旋转
活动单元绕某一非竖向轴旋转(折叠),实现结构的开启和闭合。
(2)多轴式旋转
两片或两片以上活动单元绕多个非竖向轴旋转(折叠),实现结构的开启和闭合。
(三)混合式开合
活动屋盖的开合方式为两种或两种以上开合方式的组合。如:水平滑移和旋转
二、柔性屋面
柔性屋盖结构主要指膜(索膜)结构,是由多种高强薄膜材料及加强构件(钢架、钢柱 或钢索)通过一定方式使其空间形状发生变化的结构形式。
(一)运动收缩式开合
由活动屋盖结构本身的运动引起屋面的开启和闭合。
1.平面式收缩
柔性结构在一平面或曲面内,由外向内通过收缩于某点实现结构的闭合。
(二)牵引张拉式开合
柔性屋盖结构受到牵引或是张拉,通过折叠、褶皱使屋面展开的开合方式称为牵 引张拉式开合。
1.发散式张拉
柔性结构在绳索等拉力作用下,由内向外打开实现结构的闭合。
2.单向式张拉
柔性结构在绳索等拉力作用下,单方向上的伸张收起,实现结构的开闭。
三、其他开合方式
活动屋盖的开合方式除了上面介绍的几种较为常见,还有一些开合样式也是具有相当 新颖颖的创意。如:大阪的鹤见区伞式开合、北京 2008 主体场馆设计方案的充 气膜填充开合、某工厂通风采光装置举升开启等。
浅析开合屋顶天窗的负荷载
开合屋顶天窗作为一种建筑结构,在大型体育场馆、展览馆等场所得到广泛应用,在人群密集场所,安全性非常重要,因此必须考虑到其负载荷的能力,是非常除具有常规荷载和作用之外,还具有荷载,下面就跟随开合屋顶小编一起去看看吧。
常规荷载和作用:恒荷载、风荷载、使用荷载、地震作用和温度作用等。
荷载:开合屋顶天窗启动、刹车荷载,轨道荷载(开合屋顶运动时因轨距和轨位的误差、轨道和轨道接头不平等引起的荷载),结构变形作用导致的荷载等。开合屋顶是一种动态建筑,和普通表态建筑不同,不是一种状态的荷载,
多种状态下的荷载:全开、全闭、半开、部分开闭等停靠时的静态荷载,屋顶开合时的动态荷载等。
这些都和电动采光排烟天窗的使用功能、地理位置、使用条件、规模大小等因素相关,我国地域广大、气候复杂,评估选择这些荷载除了要参考国外有关文献之外,还要结合国情和实际工程,研究、试验确定。
按建筑使用功能中庭旋转开合屋盖常规状态有三种:
1、正常条件下全开,条件全闭,如自然草坪的足球场;
2、正常条件全闭,条件全开,如兰球馆;
3、其它:例如屋顶游泳池,冬天全闭、夏天全开,通风开合屋顶,室内的人很多全开或部分开、室内的人很少全闭或部分闭等。
按不利气候条件开合屋顶天窗在停靠位置的开闭状态有三种:
1、大风、大雪**过全开。例如我国南方冬天无雪、不采暖、在无台风地方可考虑冬天 全开;我国北方夏天气温高、在无台风地方可考虑夏天全天;
2、大风、大雪**过限值时全闭。例我国沿海地区台风多、可考虑有台风季节全闭;我国北方冬天有大雪、要采暖可考虑冬天全闭;
大型开合屋盖结构设计要点
大型开合屋盖是现代建筑一种新兴的建筑通风排烟设施,多应用于大型体育场馆、展览馆 、星级酒店等公共建筑,因其开启面积大、应用场景为人口集中的公共区域,所以结构的安全及可开启的有效性尤为重要。
大型开合屋盖结构设计要点
大型开合屋盖也称为可开启屋顶,由于其体积较大,实际工程中存在轨道制作、安装的误差,加之活动屋盖在运行时引起的变形、温度变形、基础不均匀沉降等因素,轨道的几何位形不可避免地存在偏差。当活动屋 盖运行时,将造成各支点之间的不均匀变形。这些边界条 件的变化将对屋盖结构内力产生影响,且随结构形式、跨 度、支座变形量的变化而有所不同。因此,在进行屋盖计算分析时,应考虑轨道不平整、驱动装置误差对大型开合屋盖 及下部结构受力状态与变形的影响,根据情况对台车位置 变形差异的影响,考虑相应的边界条件。
大型开合屋盖结构设计要点
对于大型开合屋盖,运行机构数量较多,如果活动屋 盖结构刚度较大,支座反力将有很大差异。因此,活动屋 盖应尽量采用对边界条件不敏感的柔性结构形式。活动屋 盖的驱动控制系统应具有对于主体结构安装偏差、端气 象条件(如温度、风荷载、雪荷载)作用下结构变形的充 分适应能力,确保在轨道不平整等情况下大型开合屋盖正常运 行。
此外,大型开合屋盖(可开启屋顶)质量分布应比较均匀,并能保证闭合 后板块之间接缝处的防雨构造贴合紧密。 在进行开合屋盖结构设计时,应符合安全可靠、适用 耐久的原则,确保大型开合屋盖顺畅运行。
大型开合屋盖结构设计要点
不同于普通大跨度 结构,大型开合屋盖(可开启屋顶)结构选型应遵循以下主要原则:
1.大型开合屋盖的结构形式应与屋盖开启方式紧密结合;
2.结构选 型应尽量与固定屋盖的建筑风格与结构体系协调一致;
3.严格控制结构自重,减小屋盖移动驱动动力的需求,优 先选择重量轻的膜材或金属屋面作为围护结构。当采用折 叠开启方式的膜结构时,应选用可折叠的膜材;
4.活动屋盖的整体刚度不应过大,应具有较大的变形适应能力, 屋面坡度应有利于排水;
5.大型开合屋盖支点的构造便于与 驱动机械系统相结合。
滑动式圆拱开合天窗控制系统简单介绍
滑动式圆拱开合天窗控制系统通过对驱动系统的控制,确保开合屋顶天窗能够在轨道上无偏斜移动。天窗在设计时,为防止人工引起的误操作,引入自动控制操作系统,应采用自动/手动两种操作模式之间的自由切换。
滑动式圆拱开合天窗控制系统包括以下内容:
1、启动、停止(制动)加速度控制;
2、速度与同步性控制,防止出现卡轨、蛇形运动,对于轨道不均匀变形具有即时调适能力;
3、紧急制动控制可以防止开合式屋盖在电气故障、供电突然中断或机械系统发生严重故障时出现滑落现象,保证滑动式圆拱开合天窗在风、地震及其他情况下的安全性;
4、防止运行过程中的辐射电讯干扰、防雷保护;
5、安全报警装置,滑动式圆拱开合天窗应正确安装前照灯、传感器、风速仪等报警装置。
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