膜結構的設計主要包括體形設計、初始平衡形狀分析、荷載分析、裁剪分析等問題。通過體形設計確定建筑平面形狀尺寸、三維造型、凈空體量,確定各控制點的坐標、結構形式,選用膜材和施工方案。初始平衡形狀分析就是所謂的找形分析。由于膜材料本身沒有抗壓和抗彎剛度,抗剪強主芤很差,因此其剛度和穩(wěn)定性需要靠膜曲面的曲率變化和其中預應力來提高,對膜結構而言,任何時候不存在無應力狀態(tài),東莞張拉膜價格//佛山膜結構廠家//深圳空間膜公司因此膜曲面形狀終滿足在一定邊界條件、一定預應力條件下的力學平衡,并以此為基準進行荷載分析和裁剪分析。目前膜結構找形分析的方法主要有動力松弛法、力密度法以及有限單元法等。膜結構考慮的荷載一般是風載和雪載。在荷載作用下膜材料的變形較大,且隨著形狀的改變,荷載分布也在改變,因此要計算結構的變形和應力要用幾何非線性的方法進行。荷載分析的另一個目的是一確定索、膜中初始預張力。在外荷載作用下膜中一個方向應力增加而另一個方向應力減少,這就要求施加初始張應力的程度要滿足在不利荷載作用下應力不致減少到零,即不出現皺褶。因為膜材料比較輕柔,自振頻率很低,在風荷載作用下極易產生風振,導致膜材料破壞,如果初始預應力施加過高,東莞張拉膜價格//佛山膜結構廠家//深圳空間膜公司膜材涂變加大,易老化且強度儲備少,對受力構件強度要求也高,增加施工安裝難度。因此初始預應力的確定要通過荷載計算來確定。經過找形分析而形成的摸結構通常為三維不可展空間曲面,如何通過二維材料的裁剪,張拉形成所需要的三維空間曲面,是整個膜結構工程中關鍵的一個問題,這正是裁剪分析的主要內容。
膜結構(Membrane)是20世紀中期發(fā)展起來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)通過一定方式使其內部產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。充氣膜結構是靠室內不斷充氣,東莞張拉膜價格//佛山膜結構廠家//深圳空間膜公司使室內外產生一定壓力差(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,從而實現較大的跨度。張拉摸結構則通過柱及鋼架支承或鋼索張拉成型,其造型非常優(yōu)美靈活。用于膜結構中的高強度柔韌薄膜稱膜材,它是一種耐久用、高強度的涂層織物,由織物和涂層復合而成,具有質地柔韌、厚度小、重量輕、透光性好的特點。對自然光吸收和透射能力、阻燃,具有良好的耐久、防火、氣密等特性;表面經過氟素處理或二氧化鈦處理的膜材料性能好,具有較高的自清潔性能。
建筑造型優(yōu)美
膜結構建筑是21世紀具代表性與充滿前途的建筑形式。它打破了純直線建筑風格的模式,以其的優(yōu)美曲面造型,簡潔、明快、剛與柔、力與美的組合,呈現給人以耳目一新的感覺,同時給建筑設計師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。
具有良好的環(huán)保性、透光性、自清潔性,膜材表面采用PVDF(聚偏二氟乙烯)涂層、或二氧化鈦涂層,具有較好的隔熱效果,對太陽熱能可反射掉70%,膜材本身吸收了17%,傳熱13%,而透光率卻在20%以上,經過10年的太陽光直接照射,其輝度仍能保留70%。
適合覆蓋大跨度空間
膜結構中所使用的膜材料每平方壹公斤左右,由于自重輕,加上鋼索、鋼結構高強度材料的采用,與受力體系簡潔合理——力大部分以軸力傳遞,故使膜結構適合跨越大空間而形成開闊的無柱大跨度結構體系。
防火性與抗震性
膜結構建筑所采用的膜材具有的阻燃性和耐高溫性,故能很好的滿足防火要求。由于結構自重輕,又為柔性結構且有較大變形能力,故抗震性能好。
工期短:膜材裁剪。拼合成型及骨架的鋼結構、鋼索均在工廠加工制作,現場只需組裝,施工簡便,故施工周期比傳統(tǒng)建筑短
張拉膜結構建筑在我們的日常生活中非常常見,各個企業(yè)和設計院對張拉膜結構也非常的熟悉,張拉膜結構停車棚的出現更是在建材行業(yè)中引起了很大的轟動,以后的十幾年中,張拉膜結構系列停車棚迅速發(fā)展,膜材鋼結構結合的停車棚非常簡潔、優(yōu)美,為何張拉膜結構建筑可以在短時間內容在建材行業(yè)中脫穎而出呢?
1、施工方面了解
張拉膜結構施工速度非常快,膜片的裁剪制作、鋼索以及鋼結構制作都是可以在工廠內完成的,而在施工現場只需要將鋼索、鋼結構以及膜片連接安裝張拉的過程,因此施工現場安裝比較文明,安全快捷。
2、方面了解
其造型優(yōu)美,有適當氣息,張拉膜結構的優(yōu)美造型是力平衡之后自然形成的,而找形是張拉膜結構采光頂建筑藝術美的重要設計內容,由和共同完成,打破傳統(tǒng)先建筑后結構做法,采光頂結構與造型、技術與藝術得到了結合和高度統(tǒng)一,因此又被稱為藝術采光頂或藝術外維護結構。
3、對于企業(yè)經濟效益了解
從目前的情況來看經濟效益很明顯,張拉膜結構采光頂可能是次投資稍大,而此類結構日常維護費用比較少,張拉膜結構采光頂的經濟優(yōu)勢和規(guī)模、跨度技術難度成正比,大跨度建筑及高層建筑中其成本只是玻璃2/3,使用壽命可長達25年。
4、結構安全方面了解
張拉膜結構的自重輕,采光頂要比傳統(tǒng)玻璃、鋁板等建筑采光頂輕一個或幾個數量級,單位面積的張拉膜結構自重不會隨規(guī)模、跨度的增加而有明顯的增加,抗震性、耐候性好,使用壽命長。
總而言之,張拉膜結構停車棚施工快、造型豐富多彩、可雕塑能力比較強,富有時代氣息,提供比較大的想象和創(chuàng)作空間,自重輕更安全,集那么多優(yōu)點于一身張拉膜結構,相信隨著發(fā)展需要,膜結構會出現在建筑物施工中,那么在建材中占據舉足輕重的位置也就無可厚非了。
張拉索膜結構除了具備自潔性、防腐蝕、跨度大等等特性,還具備著強大的防火特性,那么張拉索膜結構建筑的阻燃原理在哪?
發(fā)泡劑:膨脹型阻燃涂料只有在發(fā)泡劑的作用下,才能在高溫火焰下產生膨脹層。發(fā)泡劑遇火分解并釋放出氨、水、二氧化碳、鹵化氫等不燃性氣體,使涂層在到達軟化點的情況下發(fā)泡膨脹,形成海綿狀結構。
催化劑:催化劑是一種能在一定條件解出磷酸的物質,分解出的酸使多元醇脫水,從而使之形成不易燃的三維空間結構的炭化層。通常,磷酸的水溶性較聚磷酸胺小,且兼具催化和發(fā)泡雙重,目前主要選用磷酸為催化劑。
PVC膜材的熔點一般在250度,而PTFE膜材的熔點更高,張拉索膜結構在火起之后會自熔,會產生空洞,有利于煙和熱量的排出,安全。
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