观光电梯井(一)
简述
(一)观光玻璃电梯井
在多层、高层建筑和公共建筑中,常设置玻璃观光电梯,其客厢和电梯井均采用玻璃以方便乘客观览周围景色。
(二)观光玻璃电梯井的玻璃墙面常用圆弧面,以半圆形最常用,也有采用多边平面的。玻璃由水平放置的弧梁或多边形折线梁承托。
观光玻璃电梯适用于建筑物的内庭和共享空间中。
(二)电梯井的玻璃
1.形状
多数情况下,玻璃电梯井采用圆弧平面,因此玻璃多数采用热弯的弧形玻璃。目前,大多数厂家能加工的热弯玻璃的规格为:
最大尺寸:2200mm~3500mm;
最小弯曲半径:500mm;
玻璃厚度:6~10mm(钢化);
6~10mm(半钢化)。
也有一部分玻璃电梯井采用多边形的截面,这时可采用平面玻璃。
2.材质
用于玻璃电梯井的玻璃宜采用夹层玻璃或钢化夹层玻璃,以保证电梯井的安全,因为玻璃电梯井往往直接外露,承受外面的风力和地震力较大,而且由于电梯轿厢的上、下运动,电梯井还受“活塞效应”影响而产生内部气压变化。当电梯井高度较小时,也可以用钢化玻璃。
3.支承
多数采用四边或两边支承,也有一些工程采用点支承玻璃。
(三)托梁
1.弧梁
由于玻璃电梯井多采用圆弧面,相应采用两端固定的钢弧梁,一般不采用截面较大的钢筋混凝土梁以减少遮挡。
2.折线梁
当电梯井采用多边平面时,相应采用折线托梁,折线形托梁也多采用钢结构。
3.悬臂托梁
通常托梁采用两端固定形式,轿厢上、下运动时,梁不断在眼前闪过,对视线形成较大干扰,所以有时采用两端向中间悬臂的托梁,中间一段无梁遮挡,大大改善了观景的效果和功能。
(四)竖框(立柱)
为了减少横向托梁的遮挡,当观光梯的高度不大时,可以采用竖框(立柱)支承玻璃取消横梁。
二、玻璃电梯井的设计
(一)荷载和作用力
作用在井简平面内的荷载和作用力
(1)自身质量荷载。当以横梁作为托梁支承时,自身质量荷载落在空间曲梁或空间折
自身质量荷载按材料实际截面尺寸计算。进上(2)温度作用。竖向温度作用是主要的作用,通常通过胶缝逐层吸收,不至于影响到架,但采用竖框(立柱)支承时要考虑竖向温度变化的影响。水卫温度作用应在曲梁
梁的内力计算中考虑,温度变化可按80℃温差考虑(3)竖向地震力。曲梁或折梁所承受的竖向地震力作用,可按其承受的自身质量荷载的百分比考虑,见表2-6-2。
表2-6-2 地震设防烈度与自身质量荷载的参考关系
设防烈度 | 7 | 8 | 9 |
竖向地震力为自身荷载的(%) | 5 | 10 | 20 |
2.作用在井简面垂直方向的荷载和作用力
(1)风力。风荷载对计算筒幕墙影响较大,但体型系数宜按风洞检验结果采用。当缺乏检验数据时,计算玻璃时的体型系数4,可取为1.5~2.0:计算钢结构时可取为1.2~1.5。
(2)地震作用。按幕墙的地震作用计算。(3)井内空气压力波动。轿厢上、下运行时,相当于活塞在汽缸中上、下运动,并内空气交替压缩和膨胀,对井筒玻璃和金属结构产生附加的荷载,这一数据目前尚未有确切的理论值和实测值。为了设计的安全,建议在风荷载计算时,风压体型系数附加±0.2~±0.3,其符号与风压作用方向相同。
(二)玻璃的计算
1.支承方式玻璃电梯井的玻璃支承方式如图2-6-21所示。
不论是弧面玻璃还是平面玻璃,其边界条件可归纳为:
(1)简支边:由金属框(立柱、托梁)或竖厢玻璃肋支承的边。
(2)自由边:仅由密封胶密封的边缘。
(3)点支承:由钢爪支承的玻璃。
平板玻璃在外荷载作用下,应力计算与幕墙板计算相同,分别参阅有框玻璃幕墙设计和点支式玻璃幕墙设计。
2.平板玻璃的计算
平面玻璃在外荷载作用下,应力计算与幕墙板计算相同,分别参阅有框玻璃幕墙设计和点支式玻璃幕墙设计。
3.弧面玻璃的计算
弧面玻璃的工作性质是薄壳,严格的应力计算应按弹性力学中圆柱壳的分析理论进行,但这对于一般工程设计太过于复杂。所以作为工程上的近似分析方法,可以按以下要点考虑:
(1)上、下支承。可取单位宽度的板带,按上、下简支梁进行计算。
弧面玻璃的计算
(2)左、右支承。可取单位宽度的水平板带,按左、右支承的两铰拱进行计算
(3)其他支承情况。只有当其矢高h与其跨度之比较小时,才能近似地按平板进行计算。通常认为h/L小于0.2时,可以近似按平板分析。其他的情况(h/L大于0.2),只能由薄壳理论求其解析,或用有限单元软件进行数值分析。
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