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膜結構材料的優(yōu)勢有哪些

信息來(lái)源:www.wuzhuqianbi.com 發(fā)表時(shí)間:[2016-11-21 16:34:31]

  膜結構什么意思

  膜結構(Membrane)是20世紀中期發(fā)展起來(lái)的一種新型建筑結構形式,是由多種高強薄膜材料(PVC或Teflon)及加強構件(鋼架、鋼柱或鋼索)通過(guò)一定方式使其內部產(chǎn)生一定的預張應力以形成某種空間形狀,作為覆蓋結構,并能承受一定的外荷載作用的一種空間結構形式。膜結構可分為充氣膜結構和張拉膜結構兩大類(lèi)。充氣膜結構是靠室內不斷充氣,使室內外產(chǎn)生一定壓力差(一般在10㎜~30㎜水柱之間),室內外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力,從而實(shí)現較大的跨度。張拉摸結構則通過(guò)柱及鋼架支承或鋼索張拉成型,其造型非常優(yōu)美靈活。

  膜結構材料特點(diǎn)

  1、重量輕、強度高、防火阻燃、自潔性好,不受紫外線(xiàn)影響、抗疲勞、

  2、耐扭曲、耐老化、跨度大工期短、使用壽命長(cháng)。具有高透光率,熱吸收量很少。正是因為這種跨時(shí)代的膜材料的發(fā)明,使膜結構建筑成為現代化的永久性建筑

  3、優(yōu)越性能:自潔性、透光節能性、經(jīng)濟性、藝術(shù)性、防火性與抗震性、造型多樣性;另外其還具有應用領(lǐng)域廣泛、能覆蓋大跨度空間及施工周期短的優(yōu)點(diǎn)。

  膜結構材料優(yōu)勢有哪些

  1.膜結構自重輕:膜結構比傳統玻璃、彩鋼板、耐力板等建筑結構輕一個(gè)或幾個(gè)數量級,單位面積的結構自重也不會(huì )隨規模、跨度的增加而明顯增加?拐鹦、耐候性好,使用壽命長(cháng)。

  2.節約成本:就目前來(lái)看,膜結構可能第一次投資稍大,但由于膜結構使用壽命長(cháng),用鋼量能顯著(zhù)減小,膜結構的透光性能有效節約電能消耗,日常維護的費用也少。因此,膜結構的經(jīng)濟優(yōu)勢得到充分表現,在大跨度建筑及高層建筑中其成本只是玻璃的2/3,容易建造、也方便拆裝、更主要是容易更新。

  3.施工周期短:膜材的裁剪制作、鋼索和鋼結構的制作均在工廠(chǎng)內可以完成,在施工現場(chǎng)只是鋼索、鋼結構及膜片的連接安裝及張拉的過(guò)程,所以現場(chǎng)的施工安裝比較方便快捷。

  4.安全可靠。膜結構抗震性好,抗風(fēng)抗曬,防火性能良,膜材料都是阻燃材料。

  膜結構怎么設計

  (1)找出一個(gè)初始平衡形狀;

  (2)各種荷載組合下的力學(xué)分析以保證安全;

  (3)裁剪制作。發(fā)達國家從六十年代起開(kāi)始提出多種計算方法,到目前為止以有限元法為最先進(jìn)、最普遍被采用的方法。而單元類(lèi)型皆為三角形平面常應變單元,該方法是從剛性板殼大變形理論移植過(guò)來(lái)的。

  膜結構的結構分類(lèi)

  從結構上分可分為:骨架式膜結構,張拉式膜結構,充氣式膜結構3種形式

  1、骨架式膜結構(Frame Supported Structure)

  以鋼構或是集成材構成的屋頂骨架,在其上方張拉膜材的構造形式,下部支撐結構安定性高,因屋頂造型比較單純,開(kāi)口部不易受限制,且經(jīng)濟效益高等特點(diǎn),廣泛適用于任何大,小規模的空間。

  2、張拉式膜結構(Tension Suspension Structure)

  以膜材、鋼索及支柱構成,利用鋼索與支柱在膜材中導入張力以達安定的形式。除了可實(shí)踐具創(chuàng )意,創(chuàng )新且美觀(guān)的造型外,也是最能展現膜結構精神的構造形式。大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構成鋼索網(wǎng)來(lái)支撐上部膜材的形式。因施工精度要求]高,結構性能強,且具豐富的表現力,所以造價(jià)略高于骨架式膜結構。

  3、充氣式膜結構(Pneumatic Structure)

  充氣式膜結構是將膜材固定于屋頂結構周邊,利用送風(fēng)系統讓室內氣壓上升到一定壓力后,使屋頂內外產(chǎn)生壓力差,以抵抗外力,因利用氣壓來(lái)支撐,及鋼索作為輔助材,無(wú)需任何梁,柱支撐,可得更大的空間,施工快捷,經(jīng)濟效益高,但需維持進(jìn)行24小時(shí)送風(fēng)機運轉,在持續運行及機器維護費用的成本上較高。

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