膜结构建筑
膜结构是建筑结构中的一种形式,它以性能优良的织物为材料,或是向膜内充气,由空气压力支撑膜面,或是利用柔性钢索或刚性支撑结构将面绷紧,从而形成具有一定刚度、能够覆盖大跨度空间的结构体系。
由于膜材料本身没有抗压和抗弯刚度,宁波膜结构性价比高,因此其刚度和稳定性需要靠膜曲面的曲率变化和其中预应力来提高,对膜结构而言,任何时候不存在无应力状态,因此膜曲面形状须满足在一定边界条件、一定预应力条件下的力学平衡,并以此为基准进行荷载分析和裁剪分析,宁波膜结构性价比高。在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向应力减少,这就要求施加初始张应力的程度要满足在不利荷载作用下应力不致减少到零,宁波膜结构性价比高,即不出现皱褶。 膜结构建筑是21世纪充满前途的建筑形式。宁波膜结构性价比高
力学性能
中等强度的PVC膜:其厚度0.61mm,但它的拉伸强度相当于钢材的一半。中等强度的PTFE膜:其厚度0.8mm,但它的拉伸强度已达到钢材的水平。膜材的弹性模量较低,这有利于膜材形成复杂的曲面造型。
防火性能
如今膜结构公司普遍使用的膜材料能很好地满足对于防火的需求,具有好的阻燃和耐高温性能,达到法国、德国、美国、日本等多国标准。
声学性能
一般膜结构对于低于60Hz的低频几乎是透明的,对于有特殊吸音要求的结构可以采用具有FABRASORB装置的膜结构,这种组合比玻璃具有更强的吸音效果。
光学性能
膜材料可滤除大部分紫外线,防止内部物品褪色。其对自然光的透射率可达25%,透射光在结构内部产生均匀的漫射光,无阴影,无眩光,具有良好的显色性,晚上在周围环境光和内部照明的共同作用下,膜结构表面发出自然柔和的光辉,令人陶醉。
宁波膜结构性价比高因为膜结构膜材在荷载的持续作用下会产生松弛和徐变,所以在使用期间膜内预应力会发生变化。
这种膜材开发和应用得比较早,通常规定PVC涂层在玻璃纤维织物经纬线交点上的厚度不能少于0.2mm,一般涂层不会太厚,达到使用要求即可。为提高PVC本身耐老化性能,涂层时常常加入一些光、热稳定剂,浅色透明产品宜加一定量的紫外吸收剂,深色产品常加炭黑做稳定剂。另外对PVC的表面处理还有很多方法,可在PVC上层压一层JI薄的金属薄膜或喷射铝雾,用云母或石英来防止表面发粘和沾污。
有机硅树脂具有优异的耐高低温、拒水、抗氧化等特点,该膜材具有高的抗拉强度和弹性模量,另外还具有良好的透光性。美国欧文斯克宁公司开发的Vestar膜材就采用这种树脂对玻璃纤维布涂覆而制成的,这种膜材应用的不多,生产厂家也较少。
膜材安装
1、膜材安装前,钢结构的挑梁宜加临时支撑或平衡索,确保钢结构在膜材安装中受力平衡,
2、在膜材安装前,对钢结构在尺寸进行测量复核。
3、膜材在安装时不得划伤,并保持膜材的整洁。
4、灯光或其他热源与膜材保持一定距离,(膜材的表面温度不得大于70℃) 。
5、膜材安装完毕后,应该交付并和甲方申明,应注意维护,这样才能保证膜材的使用的年限。(维护期间,尖锐的利器,明火等应远离膜结构)
膜结构概念设计
从结构方式上大致可分为骨架式、张拉式、充气式膜结构3种形式 。
膜结构膜面上污垢的堆积与当地的环境条件、膜结构膜材特性和膜面的形状有关.2008年竣工的北京奥运会场馆""和"水立方"膜结构采用ETFE膜材,是目前国内大的ETFE膜材结构建筑,膜材采用进口产品。""采用双层膜结构,外层用ETFE防雨雪防紫外线,内层用PTFE达到保温、防结露、隔音和光效的目的。"水立方"采用双层ETFE充气膜结构,共1437块气枕,每一块都好像一个"水泡泡",气枕可以通过控制充气量的多少,对遮光度和透光性进行调节,有效地利用自然光,节省能源,并且具有良好的保温隔热、消除回声,为运动员和观众提供温馨,安逸的环境。膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。宁波膜结构性价比高
膜材料具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,节约能源;宁波膜结构性价比高
膜结构建筑形式的分类:
从结构上分可分为:骨架式膜结构,张拉式膜结构,充气式膜结构3种形式
1.骨架式膜结构(Frame Supported Structure)
以钢构或是集成材构成的屋顶骨架,在其上方张拉膜材的构造形式,下部支撑结构安定性高,因屋顶造型比较单纯,开口部不易受限制,且经济效益高等特点,普遍适用于任何大,小规模的空间。
2.张拉式膜结构(Tension Suspension Structure)
以膜材、钢索及支柱构成,利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安 定的形式。除了可实践具创意,创新且美观的造型外,也是能展现膜结 构精神的构造形式. 大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材构成钢索网来支撑上部膜材的形式。因施工精度要求]高,结构性能强,且具丰 富的表现力,所以造价略高于骨架式膜结构。
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