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膜结构厂家分享膜结构知识,你知道多少?

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编辑时间 : 2019-07-31

1、膜结构介绍:


膜结构是一种新型建筑结构形式,是由多种高强薄膜材料通过一定方式产生某种空间形状, 并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式而构成的稳定的承力体系。膜只能承受拉力而不能受压和弯曲,其曲面稳定性是依膜结构建筑可分为充气膜结构和张拉膜结构两大类。


膜结构建筑是21世纪最具代表性的建筑形式。是由多种高强薄膜材料(PVC或Teflon)及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受-定的外荷载作用的一种空间结构形式,打破了纯直线建筑风格的模式。充气膜结构是靠室内不断充气,使室内外产生一定压力差(-般在10 mm-30m水柱之间),室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向上的浮力,从而实现较大的跨度。张拉摸结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成型,其造型非常优美灵活,以其独有的优美曲面造型,简洁、明快、刚与柔、力与美的完美组合。


膜结构建筑作为-种建筑体系所具有的特性主要取决于其独特的形态及膜材本身的性能。恰由于此,用膜结构建筑可以创造出传统建筑体系无法实现的设计方案,同时给建筑设计师提供了更大的想象。靠互反向的曲率来保障,因此需制作成凹凸的空间曲面,故习惯上又称空间膜结构。


2、使用膜结构的好处:


一、经济


膜结构建筑的整个造价仅为传统建筑的1/3至1/2,张拉结构的造价是根据不同的跨度和设计方案之间存在较大的差异,但和传统建筑方式相比,价格效益比都极为明显。同时,因为膜材具有一定的透光率,在白天也可减少照明强度与时间,可很好地节约能源,在夜间彩灯透射所形成的绚烂景观也可达到一个很好的观赏效果。


二、工期短


在膜结构建筑工程中的所有的加工、制作都均在工厂内完成,以此减少现场施工时间,避免出现施工交叉。和传统建筑方式相比,膜结构建筑的施工周期至少可以缩短一半,一般项目在两个月内就可竣工,而且在施工期间不影响其他任何工程的施工进度。


三、跨度大


膜结构建筑中所使用的膜材料很轻,基本每平方米的重量在1公斤左右,因此膜结构从根本上克服了传统结构在大跨度建筑上, 因为没有支撑点而遇到的困难,并可创造开阔、无遮挡的可视空间,有效增加了整个的空间使用面积。


四、造型独特


膜结构的运用范围不仅只限于体育、展览建筑,还向房屋和景观建筑等各个方面进行扩展。其实膜结构工程规模可大可小,有街头小品,也有候机大厅、体育场等。而使用寿命也可长可短,可以是临时性的展篷,也可以是长达30年以上的长期建筑。其色彩可素也可花,膜材料其实就像布一样,我们可将它染成各种花色,尤其是膜材料中的半透明性能,使夜空中的膜建筑在灯光的照射下,会呈现出梦幻般的色彩。


五、自洁性


膜结构建筑中都所采用了具有防护涂层的膜材料,所以具有良好的一个自洁效果,可利用雨水的自然冲刷来进行建筑物的外观清洁,与此同时也确保了建筑的使用寿命。另外,膜结构还具有方便运输、容易更新及不容易积雪等的优点。


3、膜结构的使用缺点:


一、耐久性差。一般的膜材使用寿命为15~25年,与传统的混凝土及钢材相比有较大的差距,与“百年大计”的设计理念不同。


二、隔热性差。如果强调透光性,只能用单层膜,隔热性就差,因而冬天冷、夏天热,需要空调。


三、隔音效果较差。单层膜结构只能用于隔音要求不高的建筑。


四、抵抗局部荷载能力差。屋面会在局部荷载作用下形成局部凹陷,造成雨水或雪的淤积,使屋盖在淤积处的荷载增加,可能导致屋盖撕裂(帐蓬结构)或翻转(充气结构)。


五、充气结构还需要不停地送风,因此维护和管理特别重要。另外。气承式充气结构必须是密闭的空间,不宜开窗。


六、环保问题。使用的膜材都是不可再生的,一旦达到使用年限,拆除的膜材便成为城市垃圾而无法处置,正在研制开发膜材的可回收利用,并已取得了一定的进展。




4、膜结构分类:


一、净跨度结构


该结构的特点是篷布由框架拱梁上的凹槽绷紧,篷面下面有一个宽敞的空间,没有支杆和其他支撑器材。使用时另设置门户、地板、隔热层、电力设施、采暖、通风、空调等。该结构使用寿命长,在工业、商贸上应用很多。篷面材料多为PVC聚酯涂层织物。


二、牵拉结构


牵拉结构需要一个较小,但很结实的支撑系统。篷面建筑常用金属支架牵拉缆绳,木制或金属框架来支撑织物。因为织物承受绝大部分负荷,所以织物处于绷紧状态。牵拉结构的篷面是曲线形的,也可以根据需要设计成各种形态,但基础建筑单元形状一般是双曲抛物面和双曲面(如图2所示)。牵拉结构的优点在于能建造大跨度建筑,这是大型公共场所、体育馆、展览厅、材料设备库房所需要的。


三、骨架式结构


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,以为屋顶造型会比较单纯,开口部不容易受限制,经济效益高等特点,骨架式结构中的膜面仅仅去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,因此广泛适用于任何大小规模的空间。


四、充气式结构


充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边,依靠曲面内外起亚差来维持膜曲面的形状,利用送风系统让室内气压上升到一定压力后,使屋顶内外产生压力差,以抵抗外力,因利用气压来支撑,充气式膜结构是在膜结构构成的室内冲入空气,保持室内的空气压力始终大于室外的空气压力,由此使膜材料出于张力状态来抵抗荷载及外力的构造形式,及钢索作为辅助材料,无需要任何梁和柱子支撑,可得到更大的空间。


五、张拉式结构


是通过边界条件给膜材施加一定预张应力,膜既是建筑的围护体又作为结构以抵抗外部负荷的作用,因此在一定的初始条件下,形状的确定,在外荷载作用下膜中应力分布与变形以及怎样用二维的膜材料来模拟三维空间等一系列的复杂问题,都需要通过计算来确定,张拉膜结构因为施工精度要求非常高,结构性能强,并且有丰富的表现力,所以造价高于骨架式膜。