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膜結(jié)構(gòu)的分類各自特點(diǎn)
張拉式索膜結(jié)構(gòu)
張拉式索膜建筑可謂索膜建筑的精華和代表。膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景自重輕,跨度大,造價低,可以大限度發(fā)揮材料特性,有利防震。張拉索膜結(jié)構(gòu)中膜曲面通過預(yù)應(yīng)力維持自身形狀,膜既是建筑物的圈護(hù)體又作為結(jié)構(gòu)來抵抗外部荷載效應(yīng)。由于其建筑形象的可塑性和結(jié)構(gòu)形式的高度靈活性和適應(yīng)性,該結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用極其廣泛。張拉式索膜結(jié)構(gòu)又可分為索網(wǎng)式、脊谷式等。這種體系富于表現(xiàn)力,結(jié)構(gòu)性能強(qiáng),但造價稍高,施工精度要求也高。這類工程較典型的是美國丹佛機(jī)場候機(jī)大樓。
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膜結(jié)構(gòu)具有抗震性的因素
膜結(jié)構(gòu)具有很好的防火性和防震性。由于該建筑用的是膜材料中較好的阻燃成分和耐高溫成分,這也是膜結(jié)構(gòu)景觀棚防震性較好的精髓所在。而且,它的整體結(jié)構(gòu)性很輕巧,即使在發(fā)生時,也不會造成多大的危害力,這也是防震性較好原因之一。
還有一個防震性特點(diǎn)就是安裝也很便捷,快速,造型好,工期短,它的變形能力和擴(kuò)張性導(dǎo)致抗震性能比傳統(tǒng)強(qiáng)一萬倍之多。中國已有PTFE膜材的自主知識產(chǎn)權(quán),性能也基本達(dá)到國外同類產(chǎn)品的要求。這也和它的結(jié)構(gòu)組成分不開的。是由上面造型奇特的膜材質(zhì)和下面骨架的鋼結(jié)構(gòu)、鋼索組成的,現(xiàn)場安裝即可完成。其實(shí)膜結(jié)構(gòu)是:有體型設(shè)計、初始平衡設(shè)計、荷載分析、裁剪分析等四大步驟完成的,對于任何膜結(jié)構(gòu)而言,任何時候都不存在無應(yīng)力狀態(tài),因此它的剛度和穩(wěn)定性很強(qiáng),也因此它的裁剪要在準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力相結(jié)合的情況下完成的,這也造就了抗震性極強(qiáng)性能的所在。
當(dāng)然正是由于它具有的抗震能力,因此得到人們的普遍親睞,更逐漸在城市中普及開來。
膜結(jié)構(gòu)建筑常用結(jié)構(gòu)型式
膜結(jié)構(gòu)屬于空間結(jié)構(gòu)體系,它不同于一般的鋼、木、磚和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),是繼網(wǎng)架、薄殼、懸索結(jié)構(gòu)之后新崛起的一個結(jié)構(gòu)體系。膜結(jié)構(gòu)建筑的日常維護(hù)膜結(jié)構(gòu)作為一種新型的建筑結(jié)構(gòu)形式,是由多種高強(qiáng)膜材料及加強(qiáng)構(gòu)件,通過一定的方式產(chǎn)生預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀,作為覆蓋結(jié)構(gòu),這種空間形式無疑是一種美觀大方、極具欣賞力的藝術(shù)形式。近三十年來,預(yù)應(yīng)力 索在結(jié)構(gòu)體系中的作用和優(yōu)勢已為工程師所充分認(rèn)識,各種新型索和膜結(jié)構(gòu)體系得到了廣泛的研究和應(yīng)用。從膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和受力特點(diǎn)可將膜結(jié)構(gòu)分為張拉膜結(jié)構(gòu)、充氣膜結(jié)構(gòu)和框式膜結(jié)構(gòu)三大類。
張拉膜結(jié)構(gòu)
張拉膜結(jié)構(gòu)是通過邊界條件給膜材施加一定的預(yù)張應(yīng)力,膜既是建筑物的維護(hù)體又作為結(jié)構(gòu)以抵抗外部荷載的作用,因此在一定的初始條件下,其形狀的確定、在外荷載作用下膜中應(yīng)力分布與變形以及怎樣用二維的膜材料來模擬三維的空間曲面等一系列復(fù)雜的問題,都需通過計算確定,張拉膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展離不開計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和新算法的提出。施工工期短:膜材裁剪、拼合成型及骨架的鋼結(jié)構(gòu)、鋼索均在工廠加工制作,現(xiàn)場只需組裝,施工簡便,故施工周期比傳統(tǒng)建筑短。