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      智能型雙熱通道采光頂設計可行性研究

      來源:  作者:莫英光  日期:2006-11-13
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         一、概述
        近兩年來,雙層熱通道呼吸式幕墻由西歐引入我國以后,引起了中國幕墻界極大的興趣。在上海、北京、南京近兩年都有幾座呼吸式幕墻工程陸續動工,但是,大多以德國技術為主,有些材料也全部進口,造價比較高,全部引進的德國幕墻單價約7000元/-9000元/m2,而利用國產技術和部分

        八、中庭類采光頂結構式設計方面的幾個問題
        1.目前全國高級建筑物設計越來越走向國際化。有些已達到歐美國家的現代化設計水平,廣泛應用到標高幾十米的中庭設計,越來越多這種采光頂往往是在兩個建筑物之間,設計幾何平面不規則的中庭建筑布局也不少見。這樣兩個建筑物由于其不同的剛度位移和地震位移,一般在100-300mm。如此大的水平變形位移,對兩樓間形成的采光頂的安全帶來麻煩。大的風振位移或地震引起水平位移,與建筑物重在5000T-10000T來說,地震作用時間僅0.5秒,所產生的沖擊能量極大,完全把采光頂擠壓得粉碎。因此,對一些建筑高寬比λ=H高/W寬≥6-7以上塔式建筑物的幕墻,和兩層樓之間,設計玻璃采光頂時,此時設計要考慮兩個建筑物的水平位移量和垂直變化量,以及它們變形引起采光頂整體扭轉角的變化。實際上會出現兩個建筑物相對變化為5個自由度的動態變形或位移。在實際中,最主要是地震影響,這種影響必然涉及到建筑物對鋼結構的采光頂的巨大沖擊,會產生巨大應力,嚴重地會使采光頂被破壞。因為互相沖擊中的時間在一秒之內,因此必須設計一套機構,具有克服吸收來自4個自由度的引起沖擊的能量,以保證采光頂的結構安全,這套機構就是彈簧減震阻尼系統。

        2.四自由度彈簧阻尼系統機械設計
        現將2002的北京某幕墻工程采光頂設計的實例,介紹如何設計彈簧阻尼減震系統,保證由8度烈度引起地震在四個方向位移(轉角)所帶來沖擊能量被吸收,使采光頂的玻璃、骨架仍保證安全的強度應力。設兩個建筑物重量為G1,G2,地震水平方向引起的水平加速度對8度地震為0.4g/s2,對結構沖擊能量按下面公式估算:

        兩個建筑物對采光頂結構沖擊能量分別是:G1L1和G2L1,其中L1是建筑物的水平位移。兩個動能方向可能相同,也可能不同,我們用代數和表示如下:

        ∑E=(G1+G2)L1
        因為作用在建筑物瞬時間為0.52秒,因此能量較大(沖量),必須設計一個彈簧減震裝置,對上述能量進行吸收,設減震彈簧組總彈簧系數為K,應滿足:

        (G1+G2)L1=K(L2-L0)
      式中L2為采光頂受力后的總水平位移,L0為結構本身設計時預留的緩沖位移。

      只有正確求出K值,K=(G1+G2)*L1/(L2-L0),根據K值大小,可以按彈簧規范進行幾何參數設計。設計結果是:彈簧外直徑為φ260mm彈簧圈數為6,簧徑為φ22mm,其計16個彈簧,分布在8個減震器中,即可滿足上述吸能要求,凡是用于兩個高大建筑物之間,設計成帶有標高很高的采光頂和前后立面為大型豎向玻璃幕墻時,必須考慮采光頂主構件與土建結構之間設計安裝彈簧減震裝置,兩樓之間的過街橋原則上也采用這種設計。
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      • 我是安泰老客戶了,安泰,實實在在的好膠,安安心心的選擇。支持安泰。
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