山西ETFE张拉膜雨棚设计施工一体化

　　膜结构透光自洁，减少能源消耗，降低维护费用。膜结构是半透 明的织物，透光率一般可达 4％~16％，能够满足大跨度建筑在平时 使用时利用自然光的采光要求， 白天几乎不需要人工照明。但是冬季太阳光对于膜结构屋盖内部的气温升高效应不大，而夏天却相反，膜结构的室内气温比室外高出5—10 度，有时会使人感到明显的不适。 因此，膜结构多采用反射能力强的淡色材料。

　　综合造价低。大跨度钢结构和框架膜结构煤棚，斜向正交索网充气膜煤棚，在建设成本上有明显优势。一般情况下比传统的钢架结构要节约35%-55%的建设投资，也比钢结构骨架膜节省约20%的造价。薄膜结构的产生与发展深受Fuller“少费多用”思想的影响，即在建筑中充分发挥材料自身特性，追求着用少的物质材料建造大容积的建筑。它迥异于传统的结构，以性能优良的柔软织物为材料，由膜内空气压力支承膜面，或利用柔性钢索，或刚性支承结构使膜面产生一定的预张力，从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。

　　空气支承膜结构，即充气膜结构是利用膜内外空气的压力差为膜材施加预应力，使膜面能覆盖所形成的空间。有气承式和气囊式两种。张拉膜结构通过给膜材直接施加预拉力使之具有刚度并承担外荷载。整体张拉式膜结构，通过膜面内力直接将荷载传递给边缘构件，应用在跨度较小的膜结构当中。钢索和膜结合形成张拉索-膜结构可应用于较大跨度的膜结构。以上两种形式中钢索的作用不尽相同，在充气膜中，钢索主要起加劲作用；在张拉膜结构中，钢索与膜材都是主要受力构件。

　　而“水立方”结构几何体的基本模型是基于优化改良的多面体 组合建立起来的。 其几何体是这样形成的:    首先生成一个比水立方建 筑的的更大的多面体阵列，再把这个阵列围绕（0,0,0）——(1,1,1) 矢量轴旋转60°，在多面体阵列中切出    176.5389m× 176.5389m× 29.3789m 立方体的建筑外形。然后在立方体的内部挖去内部使用空 间，这样便切出了屋盖和墙体结构。多面体单元在两个切割平面上切 出的屋盖结构的上弦、下弦杆件和墙体结构内外表面弦杆，    两个切割 平面之间的多面体棱边便为结构的腹杆。“水立方” 也运用了新型的多面体空间钢架结构，这种新结构则由复杂的类WP 多面体单元填充的实体减去不需要的空间而得到，基本类WP多面体单元一个角点(即结构中的节点)上只有四条边    (即结构 中的杆件 )与之相连 ,而传统网架一个节点上至少有6根杆件与之相连 , 角点形式只有三种,一共只有四种边长，类WP 多面体阵列经旋转、 切割形成结构的屋面和墙面后,与表面上节点相连的杆件数多为6根。这种几何构成的结构体系当杆件之间铰接时几何可变 ,不能承受外荷 载,因此多面体空间刚架结构的杆件之间刚接 ,才能形成结构承受 外力，其杆件内力除了与普通网架一样有轴力外 ,还有双向弯矩、双 向剪力和扭矩  ,与刚架杆件相似 ,因此称之为刚架。