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系統識別號 U0026-1012201817390200
論文名稱(中文) 曲面屋頂帷幕安裝繫件之調整機制探討
論文名稱(英文) A Research on Fasterner’s Adjustment System of Curved Curtain Roof
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 建築學系
系所名稱(英) Department of Architecture
學年度 107
學期 1
出版年 107
研究生(中文) 董沁綾
研究生(英文) Chin-Ling Tung
學號 N76054338
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 167頁
口試委員 指導教授-陳震宇
召集委員-何明錦
口試委員-林慶元
口試委員-葉玉祥
中文關鍵字 曲面屋頂  複曲面  帷幕牆  安裝繫件  調整功能 
英文關鍵字 Curved Roof  Complex Curved Surface  Curtain Wall  Fasterner  Adjustment System 
學科別分類
中文摘要 造型優美的曲面屋頂是現今屋頂帷幕設計的新寵,但因造型特殊而增加安裝施工的困難度,尤其安裝繫件調整機制的運用更是攸關帷幕單元安裝施工的成敗,因此本研究透過資料蒐集、案例調查與專家訪談等方式,探討曲面屋頂帷幕完成曲面目標與曲面順暢的設計手法,並探究安裝繫件調整機制的運用情形,以及安裝施工時所遇到的困難與解決方法。
案例調查內容包含基本資料、曲面外觀的設計由來、曲面類型與分割方式、主屋架系統與次屋架系統的構成方式、安裝繫件的設計與調整功能、屋面帷幕單元的構成與型式以及施工安裝時的困難與解決方法等內容,以釐清曲面屋頂帷幕系統的設計概念與系統的構成,並彙整案例調查內容,依據曲面屋頂帷幕的基本構成以及曲面類型與分割等分析結果,探究各案例完成曲面目標的設計手法。
案例調查分析結果顯示:(1)複曲面屋頂帷幕造型,可能因導線與母線的曲率變化較大而產生反曲現象,須增設3D調整繫件以整合誤差;(2)各案例之屋架均利用主屋架系統搭配次屋架系統以型塑曲面造型,當次屋架系統為切線結構時,亦需增設3D調整繫件來整合誤差以完成曲面目標;(3)當次屋架系統外觀具備曲面型態時,其安裝繫件的配置相對單純且不需設置3D調整繫件;(4)屋面帷幕大多以2D平面之矩形或三角形單元組成曲面屋頂帷幕外觀,並搭配帷幕骨料,屬於複合式系統,亦有採用3D曲面單元的案例,並以加勁板取代帷幕骨料,以單元式系統完成真正具曲面型態的曲面屋頂帷幕外觀。
各案例之安裝繫件調整功能分析顯示,安裝繫件整體皆具備三向移動與單向轉動之調整功能,尤其案例B、D皆具備三向移動與三向轉動之調整功能。各安裝繫件之調整功能為(1)結構繫件:均具備單向移動調整功能;(2)3D調整繫件:為廠製時均具備單向移動調整功能,若為現場裁切時則能達到三向移動與雙向轉動之調整功能;(3)連結繫件:大多具備三向移動與單向轉動之調整功能,部分案例更能達到三向移動與三向轉動之調整功能;(4)構材繫件:皆具備單向移動與單向轉動之調整功能。
曲面屋頂帷幕與一般帷幕牆安裝繫件的差異在於3D調整繫件的設計、製作與安裝,現場裁切與組裝的3D調整繫件其調整機制比工廠訂製較為靈活。雖然各案例之3D調整繫件的名稱、設計、製造與安裝方式不同,但功能卻是相似的,更是調整機制運用的重要關鍵角色。
英文摘要 This research mainly discussed the design method for finishing curved goal and curved smooth of curved curtain roof, and studied the application of fastener adjustment system. The analysis result of case analysis revealed: (1) The curved curtain roof might generate inflection phenomenon due to large curvature change, or might need to set up the fastener having 3D adjustment system for integrating deviation because minor roof truss system is tangent structure; (2) The roof curtain is mostly consisted of 2D plane rectangular or triangular unit, 3D curved unit is also adopted to complete the curved curtain façade; (3) All fasteners have the three-way movement and two-way rotation adjustment system, which even have three-way movement and three-way rotation adjustment system in part of Cases; (4) All structure fasteners have one-way movement adjustment system; All connection fasteners have one-way movement and one-way rotation adjustment system. All material fasteners have one-way movement and one-way rotation adjustment system; (5) The factors influencing fastener include the minor roof truss system with tangent structure, inflection phenomenon, and curtain unit type etc., which influence the setup timing of fastener having 3D adjustment system and the disposition of curtain substrate. The results of this research can be referred for the construction and design of curved curtain roof domestically.
論文目次 摘要 I
Extended Abstract III
誌謝 VI
目錄 VII
表目錄 X
圖目錄 XI
第一章 緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-1-1 研究動機 1
1-1-2 研究目的 4
1-2 研究對象與範圍 5
1-3 研究方法與流程 7
1-3-1 研究方法 7
1-3-2 研究流程 9
第二章 文獻回顧 10
2-1 前言 10
2-2 帷幕牆之定義與發展 10
2-2-1 帷幕牆之定義 10
2-2-2 帷幕牆之發展 11
2-2-3 小結 13
2-3 帷幕牆之系統分類 14
2-4 帷幕牆之構成材料 18
2-4-1 帷幕牆之材料分類 18
2-4-2 帷幕牆之材料應用 19
2-4-3 小結 21
2-5 帷幕牆之物理性能要求 23
2-5-1 帷幕牆之性能 23
2-5-2 結構性能 24
2-5-3 非結構性能 25
2-5-4 耐久性能 27
2-5-5 小結 28
2-6 帷幕牆之調整機制 29
2-6-1 帷幕牆系統之設計概念 29
2-6-2 帷幕牆之施工精度 31
2-6-3 帷幕牆之安裝繫件設計 32
2-6-4 小結 35
第三章 案例調查與分析 36
3-1 前言 36
3-2 調查計畫 36
3-2-1 調查目的 36
3-2-2 調查對象 36
3-2-3 調查內容 38
3-2-4 調查方法 39
3-3案例調查內容 40
3-3-1 案例A調查內容 40
3-3-2 案例B調查內容 53
3-3-3 案例C調查內容 64
3-3-4 案例D調查內容 78
3-4 案例調查結果彙整與分析 93
3-4-1 曲面屋頂帷幕之基本構成 93
3-4-2 曲面類型與分割型式 100
3-4-3 完成曲面目標之設計手法分析 102
3-5 小結 108
第四章 安裝繫件之調整機制分析與運用 109
4-1 安裝繫件之基本構成與調整功能 109
4-1-1 安裝繫件之基本構成 109
4-1-2 安裝繫件之調整功能界定 110
4-2 案例之調整機制分析 113
4-2-1 案例A之調整機制分析 113
4-2-2 案例B之調整機制分析 117
4-2-3 案例C之調整機制分析 121
4-2-4 案例D之調整機制分析 124
4-3 安裝繫件之調整機制運用 127
4-3-1 安裝繫件之調整功能分析 127
4-3-2 安裝繫件之影響因子分析 130
4-3-3 安裝繫件之調整機制運用時程 131
第五章 結論與建議 137
5-1 結論 137
5-2 建議與後續研究 140
5-2-1 建議 140
5-2-2 後續研究 141
參考文獻 143
【中文文獻】 143
【英文文獻】 146
【日文文獻】 148
附錄一 149
附錄二 154
附錄三 159
附錄四 162
附錄五 167
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