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膜结构介绍

发布时间:2015年3月24日 点击数:3993

膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于使用、安全等优点,因而使它在世界各地得到广泛百富策略白菜网。

现代膜结构工程是集建筑学、结构力学、化工学、材料学及计算机学为一体的高科技工程。由于它独特的性能和强烈的视觉冲击效果,很快被人们所接受,并出现了不可阻挡的发展态势。

近年来,随着建筑空间观念的日益深化以及科学手段的不断提高,"回归自然"、"沐浴自然之温馨"已是现代建筑环境学发展的主流。室内外的视线越来越模糊,出现了许多亦内亦外、相互渗透的不定空间,如:大厅装饰、天井、四季厅、动植物园、公园广场、观景台、舞台、体育场馆、体育看台、文化娱乐场所等。由于膜材的透光性,白天阳光可以透过膜材形成漫射光,使膜覆盖空间内达到和室外几乎一样的自然效果,因此膜结构能创造出与自然环境相媲美的空间形式。

目前国内膜结构发展振奋人心,随着一些大型体育馆、候机大厅等建设以及上海世博会和广州亚运会、北京奥运会等国际盛会的举办,为我国膜结构的发展带来了机遇。PVDF、PTFE、ETFE等膜材是市场的主流,百富策略白菜网越来越广,很多公司、科研单位以及高校都在进行膜材料的相关研究,在引进世界一流的生产设备和工艺技术的同时,消化吸收并改进创新生产制作工艺,目前我国已具有PVDF、PTFE膜材的自主知识产权,性能也达到国外同类产品的要求。

结构分类

从结构形式上膜结构建筑可简单地概括为充气式、骨架式和张拉式三大类。

1.1 充气式膜结构(Air Supported Membrane Structure)

充气式膜结构是依靠膜曲面内外气压差来维持膜曲面的形状。对于气承式冲气膜结构来说,充气之后的曲面主要是圆球面或圆柱面,造型在空间要求气闭性的同时可能没有太多的选择余地,使其百富策略白菜网面较窄;但充气式索膜体系造价较低,施工速度快,在特定的条件下又有明显的优势。

1. 2 骨架式膜结构(Framework Membrane Structure)

由于其结构骨架体系平衡受力,骨架式索膜建筑常被建筑师大量采用,膜体张拉与骨架形式相结合的运用形成骨架式索膜体系建筑,达到刚柔相济的效果。

1.3 张拉式索膜结构(Tensioned Cable-Membrane Structure)

张拉式索膜建筑可谓索膜建筑的精华和代表。张拉索膜结构中膜曲面通过预应力维持自身形状,膜既是建筑物的圈护体又作为结构来抵抗外部荷载效应。由于其建筑形象的可塑性和结构形式的高度灵活性和适应性,该结构形式的百富策略白菜网极其广泛。张拉式索膜结构又可分为索网式、脊谷式等。这种体系富于表现力,结构性能强,但造价稍高,施工精度要求也高。对于张拉膜结构,任何附加的支撑和修饰都是多余的,其结构本身就是造型;张拉膜结构的美就在于其"力"与"形"的完美结合。

百富策略白菜网领域

体育设施:体育场馆、健身中心等

交通设施:机场、火车站、公交车站、高速公路收费站、加油站等

文化设施:展览/会议中心、剧场、博物馆、动物园、水族馆等

景观设施:建筑物入口、泳池遮阳、休息长廊、过道、市民广场、公园小品、标志性建筑等

商业设施:购物中心、餐厅、步行街等

工业设施:工厂、仓库、污水处理中心、物流中心、温室等。

建筑形式

就形状而言,对建筑师说来是至关重要的。采用一般结构的建筑物,其形状往往是先由建筑师确定。膜结构则不同,首先它的变形比一般结构要大一些,其次它的形状是在施工过程中逐步形成的,有一个形状确定的问题,需要结构工程师的参与。要确定在初始荷载下结构的初始形状,即结构体系在膜自重(有时还有索)与预应力作用下的平衡位置。在初步设计阶段,先按建筑要求设定大致的几何外形,然后对膜面施加预应力使之承受张力,其形状也相应改变,经过不断调整预应力,最后就可得到理想的几何外形和应力分布状态。

膜结构设计打破了传统的先建筑、后结构做法,要求建筑设计与结构设计紧密结合。在设计过程中,建筑师和结构工程师要坐在一起确定建筑物的形状,并进行必要的计算分析。这时,所设计建筑物的平面形状、立面要求、支点设置、材料类型和预应力大小都将成为互相制约的因素,一个完美的设计也就是上述矛盾统一的结果。

工程特点

1.艺术性
膜结构以造型学、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——建筑师的浪漫设想,享受大自然般浪漫空间。

2.经济性
对于大跨度空间结构来说,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,特别是在建造短期百富策略白菜网的大跨度建筑时,就更为经济。而且膜结构能够拆卸,易于搬迁。
3.节能性
由于膜材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射光,可以节约大量用于照明的能源。
4.自洁性
膜材表面加涂的防护涂层(如PVDF、PTFE等),具有耐高温的特点,而且本身不发粘,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。
5.大跨度无遮挡的可视空间

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三十分之一。而且膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实现时所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡的可视空间。

6.工期短
膜建筑工程中所有加工和制作均在工厂内完成,可减少现场施工时间,避免出现施工交叉,相对传统建筑工程工期较短。

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