膜结构相关知识
一,关于结构膜。
一般来说,钢结构屋顶由桥梁支撑,屋顶板覆盖防水隔热层,这些屋顶材料不承受结构力。然而,膜结构中的膜本身承受活荷载,包括风压、温度应力等。膜不仅是覆盖物,也是结构的一部分。根据材料分类,结构膜有两种:
织布合成膜:用涤纶丝织成的市心,双面涂上PVC树脂,再用热熔法覆盖上一层聚氟乙烯薄膜,制成复合膜,使用寿命由7年延长至15年。由于布料的张力强度较大,可用于多种张拉力结构,跨度可达8m-10m,在美、日、法等国家均生产多种品牌。
平面不织膜:由各种塑料,在加热液化状态下挤出的薄膜,其厚度、透明度和颜色各不相同,通用的是聚乙烯薄膜。还有由聚乙烯和聚氯乙烯热熔制成的复合膜,具有较强的抗紫外线性和自洁性,使用寿命可从7年延长至15年,由于张力强度小,自跨度小,属于半结构膜材。
二,几种膜结构。
与上述结构膜结合的结构大致如下:
1、混凝土结构主体加钢拱以上两种简单的膜结构,根据平面形状,如方形、菱形等有很多变化,拱的间隔由使用的膜材强度、设计负荷、风力等决定。
2.纯钢拱形结构采用传统梁柱系统,屋顶为拱形,柱梁间距一般在8m左右。
混凝土主体结构加钢索脊素为上弯,位于膜布下,谷索为下弯,位于膜布上。两种钢索的弯曲方向相反拉伸后,产生相反方向的垂直力,膜市受到垂直方向的张力,膜布中水平方向的张力直接拉伸形成。
4.混凝土主体结构加钢柱。
5.张拉帐篷膜结构。
大跨度在200米以上的气撑膜结构,采用扁钢制成的钢索加膜布,可制成大跨度的巨型屋顶。该建筑结构简单,施工方便,经济效益高,不需维修。但是由于常年保持封闭,进出比较不方便,现在已经不再新建,但是仍然不失为一种好的结构形式。为了达到理想的效果,大卫、盖格和哥伦比亚大学的同事迈克、马克麦克和约塞夫、赖特共同开发了非线性钢索计算程序,为气撑式大膜屋顶工程的设计奠定了基础。从1973年到1978年,世界各地已经建成了12个气撑式膜结构的大型室内体育馆。与同时期建成的其他体育馆相比,这些膜结构的体育馆不仅价格便宜,而且施工速度快。面积40000m2的银顶体育馆屋顶只用了11.5个月就完成了。
7.1980年左右,盖格先生创造了使用结构膜的新技术,这是基于工程哲学家巴克明斯特学家巴克明斯特。富勒的理论。富勒认为现代结构是对抗地心吸引力,不断争取压力的连续性,但自然界并非如此。这是一种看似平淡,实则智慧的哲学。1983年,他发表了一篇文章,建议在结构上逐步降低压力的影响,增加张力的作用。富勒将他的新概念命名为张力,英语是张力Tension和完整(Integrity)的组合。在这个理想的结构中,压力杆是张力海中的一个小岛。盖格先生对富勒的哲学有了更进一步的解释。他认为空间的跨越是由连续的张力索和不连续的压力杆完成的。在这个理论的基础上,他建议钢索项由以下杆组成:中央张力环由以下几个杆组成:中央张力环形成。
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