七:舒畅空间-自由的造型多用途膜结构建筑21世纪代表性与充满前途的建筑形式,其打破了以往建筑形态的模式,以其独特新颖、丰富多彩的造型、优美的曲线,成为城市的象征性建筑。膜结构建筑提供了多种多样的用途,不仅可用于体育设施、交通设施、商业设施、公共设施等,而且也可以用于充满魅力及个性的景观小品与标志性作品,给建筑设计师与规划师提供了更大的想象和创造空间。
八:积雪对策-有利于多雪地区在多雪地区,避免建筑物遭受大雪灾害的维护管理需要一定的人力和财力,尽可能的降低其费用成为技术人员的课题。膜结构建筑的膜面屋顶和其他屋顶材料相比不易积雪,只要有比较小的倾斜角度积雪就会自动滑落。而且,由于膜材料的热传导率较小,如果采用融雪设备可以进行细致的融雪操作,充分发挥加热装置的效果,膜结构,屋顶坡度可以更小。九:防火性和耐久性-理想的建筑用膜材料膜结构建筑具有耐热性、耐气候性、耐性、高强度、防火等特性,而且不易老化,经过长期使用仍能保持其时的强度。如今广泛使用的膜材料能很好地满足对于防火的需求,具有的阻燃和耐高温性能,达到法国、德国、美国、日本等多国标准。
膜结构建筑为何越来越受到重视?
膜结构是一种绿色环保材料,近年我国从国外引进的膜结构材料在建筑业得到了充分运用。膜结构建筑把膜材的性能发挥到,国家的持续发展需要绿色环保材料助推。
膜结构建筑受青睐也是有原因的,膜结构是一种建筑与结构结合的结构体系。它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面,汉中膜结构,它能够承受一定外荷载的空间结构形式。其具有造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于使用安全等优点,适用于各种各样的场合。
在体育设施方面:空间大、净空高是体育场馆、看台等的基本要求,而膜结构的作为一种空间结构的建筑完全是为体育场馆建造而生,不仅满足大跨度、净空高等要求,还有建造速度快、成本低、自洁性好等优势。
在交通设施方面:膜结构建筑作为车棚、收费站、加油站码头、火车站、飞机场等更为常见,主要做遮风挡雨之用,高性价比是作为交通设施的原因。
在商业设施方面:膜结构建筑是阐述刚与柔、力与美的建筑,其可塑性高、造型时尚独特是时尚商业街的,可做餐厅、购物中心、酒店等。
在工业设施方面:膜结构的易拆卸、建造成本低、空间利用率高等优势,让膜结构成为工业领域中的建筑之一。
在景观设施方面:膜结构可融入自然环境,与自然环境相辅相成,你中有我,我中有你,相互渗透,互相融合,仿佛天然之笔。
任何一个国家都必须坚持绿色环保的可持续发展战略。节约环保型的膜结构建筑,将会应用到越来越多的场合,未来的发展前景不可估量。
膜结构的设计主要包括体形设计、初始平衡形状分析、荷载分析、裁剪分析等四大问题。通过体形设计确定建筑平面形状尺寸、三维造型、净空体量,确定各控制点的坐标、结构形式,选用膜材和施工方案。初始平衡形状分析就是所谓的找形分析。
由于膜材料本身没有抗压和抗弯刚度,抗剪强主芤很差,因此其刚度和稳定性需要靠膜曲面的曲率变化和其中预应力来提高,对膜结构而言,膜结构看台,任何时候不存在无应力状态,因此膜曲面形状终必须满足在一定边界条件、一定预应力条件下的力学平衡,并以此为基准进行荷载分析和裁剪分析。
目前膜结构找形分析的方法主要有动力松弛法、力密度法以及有限单元法等。膜结构考虑的荷载一般是风载和雪载。在荷载作用下膜材料的变形较大,且随着形状的改变,荷载分布也在改变,因此要计算结构的变形和应力要用几何非线性的方法进行。荷载分析的另一个目的是一确定索、膜中初始预张力。
在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向应力减少,这就要求施加初始张应力的程度要满足在不利荷载作用下应力不致减少到零,即不出现皱褶。因为膜材料比较轻柔,自振频率很低,在风荷载作用下极易产生风振,导致膜材料破坏,膜结构工程,如果初始预应力施加过高,膜材涂变加大,易老化且强度储备少,对受力构件强度要求也高,增加施工安装难度。因此初始预应力的确定要通过荷载计算来确定。经过找形分析而形成的摸结构通常为三维不可展空间曲面,如何通过二维材料的裁剪,张拉形成所需要的三维空间曲面,是整个膜结构工程中关键的一个问题,这正是裁剪分析的主要内容。
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