张拉膜结构的基本组成单元通常有:膜材、索与支承结构(桅杆、拱或其他刚性构件)。膜材一种新兴的建筑材料,已被公认为是继砖、石、混凝土、钢和木材之后的“第六种建筑材料”。膜材本身不能受压也不能抗弯,所以要使膜结构正常工作就必须引入适当的预张力。此外,要保证膜结构正常工作的另一个重要条件就是要形成互反曲面。传统结构为了减小结构的变形就必须增加结构的抗力;而膜结构是通过改变形状来分散荷载,从而获得**小内力增长的。当膜结构在平衡位置附近出现变形时,可产生两种回复力:一个是由几何变形引起的;另一个是由材料应变引起的。通常几何刚度要比弹性刚度大得多,所以要使每一个膜片具有良好的刚度,就应尽量形成负高斯曲面,即沿对角方向分别形成“高点”和“低点”,天津空间张拉膜景观。“高点”通常是由桅杆来提供的,也许是由于这个原因,天津空间张拉膜景观,有些文献上也把张拉膜结构叫做悬挂膜结构(suspension membrane)。 膜结构雨蓬更是一座雕塑,天津空间张拉膜景观,一件艺术品,给人美的视觉享受。天津空间张拉膜景观
在这些建筑中,传统的承重结构与先进的膜面形成了完美的结合。从多年来国内外的实践经验来看,由于新材料、新形式的不断出现,膜结构具有强大的生命力,必将是21世纪建筑结构发展的主流。它的应用范围不限于体育或展览建筑,已向房屋建筑的各个方面扩展,因而具有广阔的发展前景。在中国,膜结构的开发与研究还刚刚起步,因此当务之急是学习并引进国外先进技术,开发生产我国自己的膜材,解决设计中存在的问题。膜结构在中国也将会得到越来越多的应用。五、膜结构领域文化设施——展览中心、剧场、会议厅、博物馆、植物园、水族馆等体育设施——体育场、体育馆、健身中心、游泳馆、网球馆、篮球馆等商业设施——商场、购物中心、酒店、餐厅、商店门头(挑檐)、商业街等交通设施——机场、火车站、公交车站、收费站、码头、加油站、天桥连廊等工业设施——工厂、仓库、科研中心、处理中心、温室、物流中心等景观设施——建筑入口、标志性小品、步行街、停车场等索膜结构起源于远古时代人类居住的帐篷。20世纪70年代以后,、防水、透光且表面光洁、易清洗、抗老化的建筑膜材料的出现,加之当代电子、机械和化工技术的飞速发展。青海结构索张拉膜材料膜结构车棚施工时工频感应加热是通过感应圈感应加热的,所通交流电的频率为50Hz。
张拉膜车棚相对于普通建筑,在主体大空间内无构造柱与梁,是一个连续完整的空间。膜空间和与之相连的部分之间必须设置有效的防火分隔设施,防止火势向膜空间以外的其它空间蔓延。用普通建筑中的防火墙和防火卷帘划分防火分区难以实现。我们可以采取一些特殊措施,例如可以采用“防火带”的方法划分防火分区,即在有可燃物品的建筑物中划分出一段区域,这个区域内的建筑构件及装修全部为非燃材料并采取有效的防烟措施,阻挡防火带一侧的烟火向另一侧蔓延,从而在空间上形成一个无形的防火分隔区域。对于防烟分区的划分,可以利用空间上方结构体系,挂上以耐火纤维为基材的轻质幕布,平时卷起,在火灾报警后自动放下,悬停于一定高度进行防烟分区,划分的面积在1000 平方米左右,代替了传统的挡烟垂壁,效果明显。
张拉膜结构膜材分类编辑膜材分类目前建筑膜材认可的标准是日本JISA-93所规定的A、B、C三类,是根据其防火性能的优劣来划分的。A类A类好,以玻璃纤维织物为基材涂PTFE而成;B类B类次之,以玻璃纤维织物为基材涂PVC而成;C类C类是三类中次的,以聚酯(涤纶)织物为基材涂PVC而成。按涂层材料分,有聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)、橡胶等。PTFE建筑膜材PTFE膜材是在超细玻璃纤维织物上涂以聚四氟乙烯树脂而成的材料。这种膜材有较好的焊接性能,有优良的抗紫外线、抗老化性能和阻燃性能。另外,其防污自洁性是所有建筑膜材中好的,但柔韧性差,施工较困难,成本也十分惊人。一些公司共同开发长久性膜材。其加工方法是把玻纤织物多次快速放入特氟隆熔体中,使织物两面皆有均匀的特氟隆,使长久性的PTFE膜正式诞生。此后长久性膜结构正式在美国风行,许多学者对膜结构进行了深入的研究。20年后检测结果表明,这种膜材的力学性能与化学稳定性指标只下降了20%~30%,颜色也几乎没变,膜的表层光滑,具有弹性,大气中的灰尘、化学物质微粒极难附着与渗透,经雨水冲刷建筑膜可恢复其原有的清洁面层与透光性。张拉膜结构是一种富于表现力、结构性能强、施工精度要求高的结构体系。
而对于以索或骨架支承的膜结构,其曲面就可以随着建筑师的想象力而任意变化。膜结构形状的千变万化突出地表现在历年各国举行的博览会上。在这些博览会上,小小的展览馆,无不以新颖奇特的造型来吸引观众,而膜结构就能用来达到这样的目的。例如1985年在日本茨城县举行的国际科学技术博览会,入口就是以五颜六色的膜材构成的拱形大门。在众多的展览馆中膜结构尤为夺目,像火鸟馆以钢梁与索组成的骨架支承扁平的凹凸屋面。美国馆以高耸的桅杆悬挂银白色的屋面。电力馆以塔架悬吊25个尖顶帐篷,夜晚通过灯光的反射宛如燃烧的火焰。其他象在候车亭、电话亭、走廊、厕所上也都出现了用膜材构成形式各异的建筑小品,蔚为大观。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。在摄氏族-40度至120度温度范围内不会引起变形等品质劣化。吉林充气张拉膜车棚
张拉膜结构建筑的设计**在于控制结构的边界条件以及支承结构的几何形状。天津空间张拉膜景观
膜材料用于膜结构建筑中的膜材是一种具有强度,柔韧性好的薄膜材料,是由纤维编织成织物基材,在其基材两面以树脂为涂层材所加工固定而成的材料,中心的织物基材分为聚酯纤维及玻璃纤维,而作为涂层材使用的树脂有聚氯乙烯树脂(PVC),硅酮(silicon)及聚四氟乙烯树脂(PTFE),在力学上织物基材及涂层材分别具有影响下列的功能性质。织物基材——抗拉强度,抗撕裂强度,耐热性,耐久性,防火性。涂 层 材——耐候性,防污性,加工性,耐水性,耐品,透光性。 天津空间张拉膜景观
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