膜结构简介编辑膜结构车棚,是以建筑织物,即膜材料为张拉主体,与支撑构件或拉索共同组成的结构体系,它以其新颖独特的建筑造型,良好的受力特点——成为大跨度空间结构的主要形式之一。膜材料是指聚酯纤维基布或PVDF、PVF、PTFE等不同的表面涂层,配以的PVC组成的具有稳定的形态,并可承受一定载荷的建筑纺织品。它的寿命因不同的表面涂层而异,一般可达成10-20年。艺术性膜结构与造型学,色彩学为依托,可结合自然条件及民族风情,根据建筑师的创意建造出传统建筑难以实现的曲线及造型。膜结构一建筑师的浪漫设想,享受大自然般的浪漫空间。经济性对于同等大小的建筑,如果采用膜结构,其成本只相当于传统建筑的二分之一或更少,特别是建筑短期应用的大跨度建筑时,就更为经济。节能性由于膜材料本身具有良好的透光率(10%-20%)建筑空间白天可以得到自然的漫散射日光,可以节约大量用于照明的能源。自洁性膜材料表面加涂的防护涂层(聚、酸等)具有耐高温的特点。而且奉身不发粘。这样落到膜材表面的灰尘可以靠雨水的自然冲洗而达到自洁的效果。大跨度膜结构一改传统建筑材料而使用膜材,其重量只是传统建筑的三分之一。而且膜结构可以从根本上克服传统膜结构的大跨度(无支持)建筑上所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡的可视空间。
因此初始预应力的张拉膜确定要通过荷载计算来确定。经过找形分析而形成的摸结构通常为三维不可展空间曲面,如何通过二维材料的裁剪,张拉形成所需要的三维空间曲面,是整个膜结构工程中膜结构是轻型空间结构的一个重要分支,除丰富多彩的造型外,还有优异的建筑特性、结构特性、和适宜的经济型,因此膜结构的诞生,就迅速在世界各地发展起来。而膜结构建筑主要分为张拉膜结构、骨架膜结构、充气膜结构、索桁架膜结构、张拉整体与索穹顶膜结构。 充气膜结构是一个相对密闭的空间结构,与传统空间结构建筑不一样的是,它通过风机向结构内部鼓风送气,使膜结构内外保持一定的压力差,以保证膜结构体系的刚度,维持所设计的形状。 同时压力控制系统可使结构维持一定的内外压,保证结构稳定性。 1917年,英国W.Lanchester 发明了一种充气膜结构作为右外建筑屋面,这是一种安装便捷、造价经济的屋面体系,但是他本人并未建成。 1946年,英国人Walter Bird建成现代充气膜结构,多普勒雷达穹顶(Doppler Radome),直径15m,矢高18.3m,采用以玻璃纤维为基布氯橡胶为涂层的膜材。 1950~1970年间,相继在美国、德国等地建造了大量类似穹顶,直径达到60m。 1970年日本大阪世博你(EXPO’70)为膜结构发展提供了契机。因日本多地震,且展馆多位于软土低级,因此,展馆宜采用轻结构体系。由David Geiger完成结构设计的美国馆,建成了大跨低轮廓充气膜结构,平面为139m×78m的椭圆。 1972年~1984年,由David Geiger设计,Birdair公司在美国建成银色穹顶(Silver Dome,220m×159m)等7座巨大型充气膜结构,但多数膜结构被证明大跨度的膜结构难以有效抵抗恶劣气候条件。 1988年,日本建成东京穹顶(Toyko Dome)。虽然充气膜结构技术达到了一个新的台阶,但之后世界各地再也没有建造过巨大型充气膜结构建筑。 充气膜结构在索穹顶体系出现之前,创造了段大跨建筑的辉煌发展史。
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