膜結構在方案階段需要考慮的問題有:
1,預張力的大小及張拉方式;
2,根據(jù)控制荷載來確定膜片的大小和索的布置方式;
3,考慮膜面及其固定件的形狀以避免積水(雪);
4,關鍵節(jié)點的設計,以避免應力集中;
5,考慮膜材的運輸和吊裝;
6,耐久性與防火考慮。
在張拉膜結構設計階段所要考慮的要點有:
1,保證膜面有足夠的曲率,以獲得較大的剛度和美學效果;
2,細化支承結構,以充分表達透明的空間和輕巧的形狀;
3,簡化膜與支承結構間的連接節(jié)點,降低現(xiàn)場施工量。
膜結構自重輕,抗震性能比較好。鎮(zhèn)江膜結構廠家直銷
自潔性能
PTFE膜材和經(jīng)過特殊表面處理的PVC膜材具有很好的自潔性能,雨水會在其表面聚成水珠流下,使膜材表面得到自然清洗。
保溫性能
單層膜材料的保溫性能與磚墻相同,優(yōu)于玻璃。同其他材料的建筑一樣,膜結構建筑內部也可以采用其他方式調節(jié)其內部溫度。例如:內部加掛保溫層,運用空調采暖設備等。
因為經(jīng)濟和文明開展的需要,大家還在不斷尋求掩蓋更大的空間,例如有人想象將整個街區(qū)、整個廣場、乃至整個山溝掩蓋起來構成一個可人工操控氣候的人居環(huán)境或休閑環(huán)境;為了開掘和維護古代墳墓和重要奇跡,也有人想象選用超大跨度布局物將其掩蓋起來構成關閉的環(huán)境。 鎮(zhèn)江膜結構廠家直銷從1997年至2001年,五年內我國建造的膜結構達37萬噸;
由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。ETFE不具有優(yōu)良的抗沖擊性能、電性能、熱穩(wěn)定性和耐化學腐蝕性,而且機械強度高,加工性能好。ETFE膜材的應用在很多方面可以取代其他產(chǎn)品而表現(xiàn)出強大的優(yōu)勢和市場前景。這種膜材透光性特別好,號稱"軟玻璃",質量輕,只有同等大小玻璃的1%;韌性好、抗拉強度高、不易被撕裂,延展性大于400%;耐候性和耐化學腐蝕性強,熔融溫度高達200℃;可有效的利用自然光,節(jié)約能源;良好的聲學性能。自清潔功能使表面不易沾污,且雨水沖刷即可帶走沾污的少量污物,清潔周期大約為5年。另外,ETFE膜可在現(xiàn)成預制成薄膜氣泡,方便施工和維修。ETFE也有不足,如外界環(huán)境容易損壞材料而造成漏氣,維護費用高等,但是隨著大型體育館、游客場所、候機大廳等的建設,ETFE更突顯自己的優(yōu)勢。生產(chǎn)這種膜材的公司很少,只有ASAHI(日本旭硝子)(AGC)、德國科威爾等少數(shù)幾家公司可以提供ETFE膜材,這種膜材的研發(fā)和應用在國外發(fā)達國家也不過十幾年的歷史。
膜結構建筑造型豐富多彩,千變萬化,按照支承方式分為充氣式膜結構、張拉膜結構和骨架支承膜結構。
1.骨架式膜結構
以鋼構或是集成材構成的屋頂骨架,在其上方張拉膜材的構造形式,下部支撐結構安定性高,因屋頂造型比較單純,開口部不易受限制,且經(jīng)濟效益高等特點,普遍適用于任何大,小規(guī)模的空間。
2.張拉式膜結構
以膜材、鋼索及支柱構成,利用鋼索與支柱在膜材中導入張力以達安 定的形式。除了可實踐具創(chuàng)意,創(chuàng)新且美觀的造型外,也是能展現(xiàn)膜結構精神的構造形式. 大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構成鋼索網(wǎng)來支撐上部膜材的形式。因施工精度要求]高,結構性能強,且具豐富的表現(xiàn)力,所以造價略高于骨架式膜結構。
3.充氣式膜結構
充氣式膜結構是將膜材固定于屋頂結構周邊,利用送風系統(tǒng)讓室內氣壓上升到一定壓力后,使屋頂內外產(chǎn)生壓力差,以抵抗外力,因利用氣壓來支撐,及鋼索作為輔助材,無需任何梁,柱支撐,可得更大的空間,施工快捷,經(jīng)濟效益高,但需維持進行24小時送風機運轉,在持續(xù)運行及機器維護費用的成本上較高。
膜結構給建筑設計師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。
膜結構設計主要包括以下內容:
1,初始態(tài)分析:確保生成形狀穩(wěn)定、應力分布均勻的三維平衡曲面,并能夠抵抗各種可能的荷載工況;這是一個反復修正的過程。
2,荷載態(tài)分析:張拉膜結構自身重量很輕,為鋼結構的1/5,混凝土結構的1/40;因此膜結構對地震力有良好的適應性,而對風的作用較為敏感。此外還要考慮雪荷載和活荷載的作用。由于目前觀測資料尚少,故對膜結構的設計通常采用an quan 系數(shù)法。
3,主要結構構件尺寸的確定,及對支承結構的有限元分析。當支承結構的設計方法與膜結構不同時,應注意不同設計方法間的系數(shù)轉換。
4,連接設計:包括螺栓、焊縫和次要構件尺寸。
5,剪裁設計:這一過程應具備必要的試驗數(shù)據(jù),包括所選用膜材的楊氏模量和剪裁補償值(應通過雙軸拉伸試驗確定)。 膜結構建筑是21世紀充滿前途的建筑形式。銅陵膜結構
膜結構的重量輕、強度高、防火難燃、自潔性好,不受紫外線影響、抗疲勞、耐扭曲、耐老化、使用壽命長。鎮(zhèn)江膜結構廠家直銷
1.骨架式膜結構(Frame Supported Structure)
以鋼構或是集成材構成的屋頂骨架后,在其上方張拉膜材的構造形式,下部支撐結構安定性高,因屋頂造型比較單純,開口部不易受限制, 且經(jīng)濟效益高等特點,普遍適用于任何大,小規(guī)模的空間。
2.張拉式膜結構(Tension Suspension Structure)
以膜材、鋼索及支柱構成,利用鋼索與支柱在膜材中導入張力以達安 定的形式。除了可實踐具創(chuàng)意,創(chuàng)新且美觀的造型外,也是能展現(xiàn)膜結 構精神的構造形式. 近年來,大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構成 鋼索網(wǎng)來支撐上部膜材的形式。因施工精度要求高,結構性能強,且具豐 富的表現(xiàn)力,所以造價略高于骨架式膜結構。
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