天津ETFE充气膜结构建筑
膜结构透光自洁,减少能源消耗,降低维护费用。膜结构是半透 明的织物,透光率一般可达 4%~16%,能够满足大跨度建筑在平时 使用时利用自然光的采光要求, 白天几乎不需要人工照明。但是冬季太阳光对于膜结构屋盖内部的气温升高效应不大,而夏天却相反,膜结构的室内气温比室外高出5—10 度,有时会使人感到明显的不适。 因此,膜结构多采用反射能力强的淡色材料。
密封性好。反吊膜结构的膜材均采用热熔焊接,密封性好,可杜池体内气体外泄。抗风等级高。钢支撑反吊膜结构整体密封,钢支撑起到加固作用。加之,反吊膜结构为光滑曲面,荷载体型系数小,抗风等级高,可按照抵抗12级台风设计。防腐性好,使用寿命长。钢支撑反吊膜结构,在于反吊,钢在外,膜在内。膜材防腐性好,反吊密封结构可钢材被腐蚀,使用寿命长。一般钢支撑反吊膜结构中,膜部分使用年限长达15年,钢部分50年。
薄膜结构具有和施工相关性的如下力学特点:结构形状及刚度与施工方法和过程间有相关性;结构的荷载敏感性;结构成型前的弱(零)刚度性。柔性的薄膜材料只有当被赋予适当的预张力时才具有确定的形状和抵抗外荷载的刚度,也才成为结构。初平衡状态下的形状确定及预应力分布是张拉结构中关键的问题。预应力的大小和分布决定了结构的刚度和形状。我国《膜结构技术规程》(CECS158:2004)根据膜材及相关构件的受力方式把膜结构分成四种形式:整体张拉式膜结构、骨架支承式膜结构、索系支承式膜结构和空气支承膜结构。
气囊式膜结构是气囊自立式双层膜结构是指在双层膜之间充入空气,和单层膜相比可以充入高压空气,形成具有一定刚性的结构。向单个膜构件内充气,使其保持的内压,多个膜构件进行组合可形成一定形状的一个整体受力体系,这种结构对膜材自身的气密性要求很高,或需不断地向膜构件内充气。典型的充气膜结构建筑便是水立方。膜结构材料无定形,只有维持张力平衡的形状才是稳定的造型,可发挥膜结构材料抗拉强度高的特点,应用合理的支撑结构体系。内部气压主要受荷载(风荷载、雪荷载等)、膜强度决定。