CN112832560B - 可改变建筑面积的风载荷实测房 - Google Patents

可改变建筑面积的风载荷实测房 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可改变建筑面积的风载荷实测房，属于实验用建筑技术领域，包括房体，所述房体设置在一地坑内，所述房体包括第一墙板、第二墙板、第三墙板、第四墙板和屋盖，所述第一墙板与第三墙板相对，所述第二墙板和第四墙板相对，所述第一墙板、第二墙板、第三墙板和第四墙板合围成矩形的房体，所述屋盖设置在房体的上侧，所述第二墙板的一侧与第一墙板的端面抵接、所述第三墙板的一侧与第二墙板的端面抵接，所述第四墙板的一侧与第三墙板的端面抵接。本发明装置可以改变建筑的面积，从而便于对比研究在不同建筑面积的房屋对屋面风压分布的影响，还能反复测验，节约成本。

Description

可改变建筑面积的风载荷实测房
技术领域
本发明属于实验用建筑技术领域，具体涉及一种可改变建筑面积的风载荷实测房。
背景技术
由于沿海地区的风压不稳定，风场紊乱，且经常出现台风等强风天气，在建筑试验技术领域，通常会修建风载荷实测房屋，以真实模拟沿海地区的低矮建筑在强风作用下承受的风荷载、风压以及气流场的情况，并同步测量收集相关实测数据进行气动特性分析。通过现场实测获得的实测数据可以反映真实的风荷载特性，被认为是研究结构风效应最直接和最可靠的研究手段。
低矮房屋的建筑外形和屋面几何形式，包括房屋的高宽比、平面尺寸、屋盖坡度，屋盖形式等等。这些因素可改变建筑物周围的气流模式，对屋面风压分布有着重要的影响。到目前为止，有关低矮房屋的风压实测和风洞试验研究大部分是围绕着各种不同形式的屋面开展的，受到条件的限制，在针对房屋的高宽比对风载荷的影响进行研究时，往往需要在现场建立多个不同占地面积的实测房屋，然后进行对比检测，采用此种方式进行对比检测，不仅效率低、成本高，而且由于多个不同面积房屋所处的位置不同，对测量结果也存在较大的差异。因此急需提供一种可改变建筑面积的风载荷实测房，以便于对比研究在不同建筑面积的房屋对屋面风压分布的影响，还能反复测验，节约成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可改变建筑面积的风载荷实测房，可以改变建筑的面积，从而便于对比研究在不同建筑面积的房屋对屋面风压分布的影响，还能反复测验，节约成本。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明可改变建筑面积的风载荷实测房，包括房体，所述房体设置在一地坑内，所述房体包括第一墙板、第二墙板、第三墙板、第四墙板和屋盖，所述第一墙板与第三墙板相对，所述第二墙板和第四墙板相对，所述第一墙板、第二墙板、第三墙板和第四墙板合围成矩形的房体，所述屋盖设置在房体的上侧，所述第二墙板的一侧与第一墙板的端面抵接、所述第三墙板的一侧与第二墙板的端面抵接，所述第四墙板的一侧与第三墙板的端面抵接；所述第一墙板、第二墙板、第三墙板和第四墙板均由M块条形的墙板单元依次排列而成，其中M≥2，每一墙板单元的底部连接有第一伸缩装置，通过所述第一伸缩装置带动墙板单元在地坑和地面上升降，伸出地面部分的墙板单元组合形成所述房体，所述第一墙板的墙板单元通过第一伸缩装置连接至第一基板，所述第二墙板的墙板单元通过第一伸缩装置连接至第二基板，所述第三墙板的墙板单元通过第一伸缩装置连接至第三基板，所述第四墙板的墙板单元通过第一伸缩装置连接至第四基板，所述第一基板固设在所述地坑内，所述第二基板的背部连接有第二伸缩装置，所述第三基板的背部连接有第三伸缩装置，所述第四基板的背部连接有第四伸缩装置，所述第三伸缩装置连接有横向位移装置，所述横向位移装置可带动第三基板沿着横向移动，所述第四伸缩装置连接有纵向位移装置，所述纵向位移装置可带动第四基板沿着纵向移动。
进一步，所述横向位移装置包括第一齿条、第一齿轮和第一电机，所述第一齿条与所述第三墙板平行，所述第一齿条与所述第三伸缩装置固定，所述第一齿条与第一齿轮啮合且通过所述第一电机驱动转动。
进一步，所述纵向位移装置包括第二齿条、第二齿轮和第二电机，所述第二齿条与所述第四墙板平行，所述第二齿条与所述第四伸缩装置固定，所述第二齿条与第二齿轮啮合且通过所述第二电机驱动转动。
进一步，所述第一齿条和第二齿条的底部设置有滑块，所述地坑的底部设置有与所述滑块对应的滑轨。
进一步，所述第三伸缩装置与第一齿条之间固定设置有第一三角肋板，所述第四伸缩装置与第二齿条之间固定设置有第二三角肋板。
进一步，所述墙板单元的一侧设置有凸棱，所述凸棱沿着所述墙板单元的长度方向延伸，所述墙板单元的另一侧设置有与所述凸棱配合的条形槽。
进一步，所述屋盖由M块屋盖单元组合而成，所述屋盖单元与第一墙板的墙板单元一一对应，所述屋盖单元与第一墙板的墙板单元枢接，所述屋盖单元位于第一墙板的背侧面且可通过旋转到达第一墙板的顶部，与第四墙板相邻的第一块屋盖单元呈矩形，其余屋盖单元呈L型，使得第n块屋盖单元与第1至n-1块屋盖单元组合均可形成完整的一块矩形的屋盖结构。
进一步，第n块屋盖单元的外侧面设置有凸块，第n+1块屋盖单元的内侧以及房体的上端面上设置有与所述凸块配合的凹槽。
本发明的有益效果在于：
本发明可改变建筑面积的风载荷实测房，各墙板均由M块条形的墙板单元依次排列而成，通过所述第一伸缩装置带动墙板单元在地坑和地面上升降，并且通过第二伸缩装置、第三伸缩装置、第四伸缩装置、横向位移装置和纵向位移装置的组合作用，控制各墙板单元的伸缩和位移，使得伸出地面部分的墙板单元可以组合形成所述房体，从而实现可以改变房体占地面积的功能，从而便于对比研究在不同建筑面积的房屋对屋面风压分布的影响，还能反复测验，节约成本。本发明装置控制简单方便，结构稳定，节省了实验步骤，降低了成本，增加了测量数据的准确性。
本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为屋盖收回时的结构示意图；
图3为墙板单元的俯视图；
图4为第一墙板的结构示意图；
图5为屋盖单元的结构示意图；
图6为房体处于最小面积时的示意图。
附图中标记如下：第一墙板1、墙板单元101、第二墙板2、第三墙板3、第四墙板4、屋盖5、屋盖单元501、第一伸缩装置6、第一基板7、第二基板8、第三基板9、第四基板10、第二伸缩装置11、第三伸缩装置12、第四伸缩装置13、横向位移装置14、第一齿条141、第一齿轮142、第一电机143、纵向位移装置15、第二齿条151、第二齿轮152、第二电机153、滑块16、滑轨17、第一三角肋板18、第二三角肋板19、凸棱20、条形槽21、凸块22、凹槽23。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所描述的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1～6所示，本发明可改变建筑面积的风载荷实测房，包括房体，所述房体设置在一地坑内，所述房体包括第一墙板1、第二墙板2、第三墙板3、第四墙板4和屋盖5，所述第一墙板1与第三墙板3相对，所述第二墙板2和第四墙板4相对，所述第一墙板1、第二墙板2、第三墙板3和第四墙板4合围成矩形的房体，所述屋盖5设置在房体的上侧，所述第二墙板2的一侧与第一墙板1的端面抵接、所述第三墙板3的一侧与第二墙板2的端面抵接，所述第四墙板4的一侧与第三墙板3的端面抵接；所述第一墙板1、第二墙板2、第三墙板3和第四墙板4均由M块条形的墙板单元101依次排列而成，其中M≥2，每一墙板单元101的底部连接有第一伸缩装置6，通过所述第一伸缩装置6带动墙板单元101在地坑和地面上升降，伸出地面部分的墙板单元101组合形成所述房体，所述第一墙板1的墙板单元101通过第一伸缩装置6连接至第一基板7，所述第二墙板2的墙板单元101通过第一伸缩装置6连接至第二基板8，所述第三墙板3的墙板单元101通过第一伸缩装置6连接至第三基板9，所述第四墙板4的墙板单元101通过第一伸缩装置6连接至第四基板10，所述第一基板7固设在所述地坑内，所述第二基板8的背部连接有第二伸缩装置11，所述第三基板9的背部连接有第三伸缩装置12，所述第四基板10的背部连接有第四伸缩装置13，所述第三伸缩装置12连接有横向位移装置14，所述横向位移装置14可带动第三基板9沿着横向移动，所述第四伸缩装置13连接有纵向位移装置15，所述纵向位移装置15可带动第四基板10沿着纵向移动。
本发明装置的原理：房体设置在在一个较大面积的地坑内，所述第二墙板2的一侧与第一墙板1的端面抵接、所述第三墙板3的一侧与第二墙板2的端面抵接，所述第四墙板4的一侧与第三墙板3的端面抵接，以三块墙板单元101宽度组合成房体为例；第一基板7固定，从第一墙板1的右侧开始，第一墙板1的第一至第三块墙板单元101通过第一伸缩装置6从地坑向上伸出，第四和第五块墙板单元101隐藏在地面以下，同理，对于第二墙板2、第三墙板3和第四墙板4，三者的第一至第三块墙板单元101通过第一伸缩装置6从地坑向上伸出，第四和第五块墙板单元101隐藏在地面以下，第二伸缩装置11、第三伸缩装置12、第四伸缩装置13分别推动第二基板8、第三基板9和第四基板10移动，横向位移装置14带动第三基板9沿着横向移动，纵向位移装置15带动第四基板10沿着纵向移动，从而使得四块墙板的第一至第三块墙板单元101可以合围成三块墙板单元101宽度的房体，在需要改变房体的宽度时，只需要伸出第一至第n块墙板单元101即可，剩余的M-n块墙板单元101则隐藏在地坑内，达到调整面积的目的。
本实施例中，所述横向位移装置14包括第一齿条141、第一齿轮142和第一电机143，所述第一齿条141与所述第三墙板3平行，所述第一齿条141与所述第三伸缩装置12固定，所述第一齿条141与第一齿轮142啮合且通过所述第一电机143驱动转动。所述纵向位移装置15包括第二齿条151、第二齿轮152和第二电机153，所述第二齿条151与所述第四墙板4平行，所述第二齿条151与所述第四伸缩装置13固定，所述第二齿条151与第二齿轮152啮合且通过所述第二电机153驱动转动。通过齿轮和齿条的驱动，使得装置移动更为简单，控制更为方便稳定。
本实施例中，所述第一齿条141和第二齿条151的底部设置有滑块16，所述地坑的底部设置有与所述滑块16对应的滑轨17，通过滑块16与滑轨17的配合，可以起到导向的作用，不容易偏离轨道。
本实施例中，所述第三伸缩装置12与第一齿条141之间固定设置有第一三角肋板18，所述第四伸缩装置13与第二齿条151之间固定设置有第二三角肋板19，对于第一齿条141和第二齿条151的支撑更为稳定。
本实施例中，所述墙板单元101的一侧设置有凸棱20，所述凸棱20沿着所述墙板单元101的长度方向延伸，所述墙板单元101的另一侧设置有与所述凸棱20配合的条形槽21，通过设置凸棱20和条形槽21，起到竖向导向的作用，使得相邻两墙板单元101之间可以竖向相对位移，在横向不会有偏离，增加了房体的稳定性。
本实施例中，所述屋盖5由M块屋盖单元501组合而成，所述屋盖单元501与第一墙板1的墙板单元101一一对应，所述屋盖单元501与第一墙板1的墙板单元101枢接，所述屋盖单元501位于第一墙板1的背侧面且可通过旋转到达第一墙板1的顶部，与第四墙板4相邻的第一块屋盖单元501呈矩形，其余屋盖单元501呈L型，使得第n块屋盖单元501与第1至n-1块屋盖单元501组合均可形成完整的一块矩形的屋盖5结构，通过采用铰接的方式，在变化前紧贴第一墙板1的背部，从而让开整个装置的变形空间，使得装置不会出现干涉，变换更为可靠，在墙板变换后，又能适应地对屋盖5的面积进行选择，从而得到合适的屋盖面积，满足实验过程的需要。
本实施例中，第n块屋盖单元501的外侧面设置有凸块22，第n+1块屋盖单元501的内侧以及房体的上端面上设置有与所述凸块22配合的凹槽23，方便屋盖单元501之间的搭接配合，使得屋盖5更为稳定，不易散架，增加了测量数据的准确性。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.可改变建筑面积的风载荷实测房，包括房体，其特征在于：所述房体设置在一地坑内，所述房体包括第一墙板、第二墙板、第三墙板、第四墙板和屋盖，所述第一墙板与第三墙板相对，所述第二墙板和第四墙板相对，所述第一墙板、第二墙板、第三墙板和第四墙板合围成矩形的房体，所述屋盖设置在房体的上侧，所述第二墙板的一侧与第一墙板的端面抵接、所述第三墙板的一侧与第二墙板的端面抵接，所述第四墙板的一侧与第三墙板的端面抵接；所述第一墙板、第二墙板、第三墙板和第四墙板均由M块条形的墙板单元依次排列而成，其中M≥2，每一墙板单元的底部连接有第一伸缩装置，通过所述第一伸缩装置带动墙板单元在地坑和地面上升降，伸出地面部分的墙板单元组合形成所述房体，所述第一墙板的墙板单元通过第一伸缩装置连接至第一基板，所述第二墙板的墙板单元通过第一伸缩装置连接至第二基板，所述第三墙板的墙板单元通过第一伸缩装置连接至第三基板，所述第四墙板的墙板单元通过第一伸缩装置连接至第四基板，所述第一基板固设在所述地坑内，所述第二基板的背部连接有第二伸缩装置，所述第三基板的背部连接有第三伸缩装置，所述第四基板的背部连接有第四伸缩装置，所述第三伸缩装置连接有横向位移装置，所述横向位移装置可带动第三基板沿着横向移动，所述第四伸缩装置连接有纵向位移装置，所述纵向位移装置可带动第四基板沿着纵向移动；所述屋盖由M块屋盖单元组合而成，所述屋盖单元与第一墙板的墙板单元一一对应，所述屋盖单元与第一墙板的墙板单元枢接，所述屋盖单元位于第一墙板的背侧面且可通过旋转到达第一墙板的顶部，与第四墙板相邻的第一块屋盖单元呈矩形，其余屋盖单元呈L型，使得第n块屋盖单元与第1至n-1块屋盖单元组合均可形成完整的一块矩形的屋盖结构。
2.根据权利要求1所述的可改变建筑面积的风载荷实测房，其特征在于：所述横向位移装置包括第一齿条、第一齿轮和第一电机，所述第一齿条与所述第三墙板平行，所述第一齿条与所述第三伸缩装置固定，所述第一齿条与第一齿轮啮合且通过所述第一电机驱动转动。
3.根据权利要求2所述的可改变建筑面积的风载荷实测房，其特征在于：所述纵向位移装置包括第二齿条、第二齿轮和第二电机，所述第二齿条与所述第四墙板平行，所述第二齿条与所述第四伸缩装置固定，所述第二齿条与第二齿轮啮合且通过所述第二电机驱动转动。
4.根据权利要求3所述的可改变建筑面积的风载荷实测房，其特征在于：所述第一齿条和第二齿条的底部设置有滑块，所述地坑的底部设置有与所述滑块对应的滑轨。
5.根据权利要求4所述的可改变建筑面积的风载荷实测房，其特征在于：所述第三伸缩装置与第一齿条之间固定设置有第一三角肋板，所述第四伸缩装置与第二齿条之间固定设置有第二三角肋板。
6.根据权利要求1所述的可改变建筑面积的风载荷实测房，其特征在于：所述墙板单元的一侧设置有凸棱，所述凸棱沿着所述墙板单元的长度方向延伸，所述墙板单元的另一侧设置有与所述凸棱配合的条形槽。
7.根据权利要求1-6任一项所述的可改变建筑面积的风载荷实测房，其特征在于：第n块屋盖单元的外侧面设置有凸块，第n+1块屋盖单元的内侧以及房体的上端面上设置有与所述凸块配合的凹槽。
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