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发布时间:2021-11-01 22:46:00 作者:万达源
武汉万达源膜结构工程有限公司是一家集膜结构设计研发、加工制造、施工安装于一体的高新技术工程企业。系统引进国外***膜结构建筑技术,对膜结构工程整体设计、规划、理论分析、钢结构分析建造等等,是国内规模庞大的膜结构工程公司
框式膜结构
框式膜结构中膜面仅仅起到对框架结构的维护作用,框架结构可以是传统的刚性结构,也可以是各类索结构。
膜结构的典型形状
膜结构的形态是多种多样的。从其基本构成来看,绝大多数是由鞍形、伞形、拱支式和脊谷式这四种基本形状演变而来的。深入剖析这四种典型结构形式的曲面构成和力学特点,有助于增进对膜结构中形与力的认识。
鞍形(saddle shape)
鞍形曲面由四个不共面的角点和连接角点的边缘构件围合而成,是典型的互反曲面形式。在这四个角点中,通常有两个对角点为高点(HP),另两个为低点(LP)。鞍形膜结构的边缘构件可以是混凝土梁或空间钢桁架,即形成所谓的刚性边界;也可以采用边索,通过对其施加较大的预张力形成柔性边界。由于柔性边界可以较好地适应膜面的变形,避免膜面在安装和受荷过程中出现褶皱,因而较为常用。
对于菱形平面的鞍形膜结构,可定义两对角点间的水平距离 L 为跨度,高点(或低点)与跨中点间的高差f 为矢高,f / L为矢跨比(如图 4b所示)。矢跨比是控制鞍形曲面形状的重要参数。矢跨比越大,膜面曲率越大,结构刚度就越好;通常矢跨比在 1/ 8~1/ 12之间。
鞍形膜结构的适用跨度较小,一般多用于膜结构小品中。
伞形(conical shape)
伞形膜结构也是常见的张拉膜结构形式之一。这种结构形式的特点在于,膜单元的周边相对位置较低,多固定在刚性边梁或柔性边索上;在膜单元的中部设有一个或多个高点,多通过独立柱、飞柱或悬挂环的支承来实现;整个膜面呈锥形(如图 5 所示)。为了避免在高点附近的膜材内部应力过大,当膜单元跨度较大时,可在高点和边界支承点之间设置脊索,以改变结构内部的传力路径,避免膜材出现应力集中。伞形曲面还可以倒置应用于工程中。
脊谷式(wave shape)
脊谷式膜结构是在两高点之间布置相互平行的脊索、在两低点之间布置谷索,高低相间,曲面呈波浪形;脊索和谷索之间的膜面形成负高斯曲率曲面。当结构跨度较大或荷载较大时,还可在脊索和谷索之间适当布置一些横向的加强索。脊谷式膜结构的结构平面多呈矩形,如图 7 所示。美国的丹佛国际机场和加拿大的 Canada Place等,都是典型的脊谷式膜建筑。
膜材料具有非常好的防火性能
膜结构车棚是近几年里使用的非常多的一种新型的建筑形式,膜结构在城市规划中更是占据了非常重要的地位,膜结构停车棚所使用的膜材料具有非常好的防火性能。
膜材料是由的大多是难燃材料聚酯纤维,而所有涂覆PVC聚酯纤维的膜材料都要经过阻燃测试,也就是说在去除热源之后,膜材料能够快速地自行熄灭。膜结构整体温度达到70度的时候膜材料会出现徐变;达到100度时膜结构条元之间的焊接缝就会被裂开;当温度达到250度时,膜材料就会被融化掉。但是如果只是局部明火的话,一旦货源与膜面不能直接接触,那么膜材料上的火会自行熄灭,因为PVC涂层中都附加着放着火焰飞溅的添加剂。
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