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发布时间:
2024-04-27 20:17
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膜结构建筑的成本仅为传统建筑成本的1/3至1/2。抗张结构的成本因跨度和设计方案的不同而有很大差异,但与传统的建筑方法相比,其价格效益比非常明显。同时,由于薄膜材料具有一定的透光率,因此可以降低白天的照明强度和时间,节省能源,夜间通过彩色光的透射所形成的绚丽风景也使膜结构建筑可以实现良好的观看效果。
用的是聚乙烯膜,或以聚乙烯和聚氯乙烯热熔后制成的复合膜,其抗紫外线及自洁性强,此种膜张力强度不大,属于半结构性的膜材。 织布合成膜:以聚酯、玻璃、纤维织成的基材,双面涂以PVC树脂,再用热熔法覆盖聚氟乙烯膜,制成复合膜。 张拉式薄膜结构 张拉式薄膜结构亦称帐篷结构,或预应力薄膜结构。由于膜材很轻,为了结构的稳定性,在薄膜内施加较大的预应力,因此,薄膜曲面总有负高斯曲率。 张拉膜结构的边界可以是刚性边缘构件,也可以是柔性索。 张拉式索膜体系富于表现力、结构性能强,但造价稍高,施工精度要求也高。 膜的找形及裁剪、钢索的布置等是张拉膜结构设计的关键。上海八万人体育场 骨架式薄膜结构 骨架式薄膜结构实质为依靠下部的钢骨架承受荷载,膜材主要起围护结构的作用。因膜材重量轻,可以减轻下部钢结构的自重。 骨架式索膜建筑常在某些特定的条件下被采用,是由于其结构方式本身的限性:骨架体系自平衡,膜体仅为辅助物,膜体本身的强大结构作用发挥不足等,有人将其称之为二次重复结构。骨架方式与张拉方式的结合运用,常可取得更富于变化的建筑效果。骨架式索膜体系建筑表现含蓄,结构性能有一定的限性,造价低于张拉式体系。 国家体育中心“鸟巢” 能容纳10万人(2万临时),开合屋盖:长轴340m,短轴294m。 建筑及结构特点: 围护结构为覆盖膜,钢承重骨架。 结构特点: 24根钢柱等距布置,主桁架高度12.5m,主要杆件截面为1.2m 1.2m的箱形断面 主钢架平面外的稳定由与其相交的次结构。 充气式薄膜结构 充气式索膜建筑历史较长,但因其在使用功能上明显的限性,如形象单一、空间要求气闭等,使其应用面较窄。但充气式索膜体系造价较低,施工速度快,在特定的条件下又有其明显的优势。
框式膜结构中膜面仅仅起到对框架结构的维护作用,框架结构可以是传统的刚性结构,也可以是各类索结构。21世纪建筑领域的发展趋势之一是采用新材 料。膜结构建筑的开发与应用,摆脱结构对钢材、木材、混凝土等传统材料的依赖,为建筑带来一场新的。用于膜结构建筑的膜材料是在用纤维织成的基布上涂敷树脂或橡胶等而制成的,高强度聚酯纤维是膜材的基质,膜材的强度;高分子聚合物涂层膜材的密实性;而惰性材料涂层则主要是膜材的自洁性。膜材料与金属、木材等建筑材料不同,它具有柔软性、透光性等特性,而且膜材料的基布是织物,由于织物径向(经纱)与纬向(纬纱)的特性不同,因而膜材料是一种异向型非线性材料。基布主要承担膜材料的抗拉、抗撕裂等力学特性及防火性、耐久性、自洁性、染性及膜材料与膜材料的溶合性等特性。
PVF膜材是在PVC膜的表面处理上以PVF树脂做薄膜状薄片(1aminate)加工,比PVDF膜的耐久性更佳,且具有防沾污的优点。但因加工性、施工性与防火性不佳,使用受到一定的限制。膜结构的设计与施工膜结构建筑的结构计算通常由计算机完成,其复杂型体的整体空间作用和繁杂的抗风计算是从事一般建筑结构设计的工程师完成的 [4] 。国外 各大从事膜结构建筑设计和安装的公司,都各自开发了大型的软件,但为了控制市场都严格保密。目前国内已经出现的诸如上海八万人体育场等少数膜结构建筑,也都是外国公司设计的。我国自行设计的大型膜结构还很少,国内也尚无成熟的理论计算方法及相应的计算设计程序,制约了膜结构在我国的发展、应用与研究。