时间:2023-10-13 19:08
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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,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、力与美的组合。
张拉膜结构是指通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的,张拉膜结构也可称为张拉式索膜结构,是由稳定的空间双曲张拉膜面、支承桅杆体系、支承索和边缘索等构成的结构体系。张拉膜结构由于具有形象的可塑性和结构方式的高度灵活性、适应性,所以此种方式的应用其广泛。张拉膜结构又可分为索网式、脊索式等。张拉膜结构体系富于表现力、结构性能强,但造价稍高,施工要求也高。膜结构采用以概率理论为基础的限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。
张拉膜结构是通过边界条件给膜材施加一定的预张应力,膜既是建筑物的维护体又作为结构以抵抗外部荷载的作用,因此在一定的初始条件下,其形状的确定、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的空间曲面等一系列复杂的问题,都需通过计算确定,张拉膜结构的发展离不开计算机技术的进步和新算法的提出。
目前,膜结构建筑中相当常用的材料主要有聚四氟乙烯(PTFE)膜材、聚氯乙烯(PVC)膜材和加面层的PVC膜材:PVDF膜材和PVF膜材。PTFE类膜材料商品名叫特氟隆(Teflon),是在玻璃纤维布基上敷聚四氟乙烯树脂(简写PTFE),树脂含量大于90%。PTFE膜的特征是耐久性、防火性与防污性高。但PTFE膜与PVC膜比较,材料费与加工费高,且柔软性低,在施工上为避免玻璃纤维被折断,须有的工具与施工技术。