今天給各位分享膜結構建筑形式的分類的知識,其中也會對膜結構分為幾類進行解釋,如果能碰巧解決你現在面臨的問題,別忘了關注本站,現在開始吧!,本文目錄一覽:,1、,膜結構有哪些?
今天給各位分享膜結構建筑形式的分類的知識,其中也會對膜結構分為幾類進行解釋,如果能碰巧解決你現在面臨的問題,別忘了關注本站,現在開始吧!
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膜結構有哪些?
膜結構的分類從結構方式上大致可分為骨架式、張拉式、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后,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,開口部不易受限制, 且經濟效益高等特點,廣泛適用于任何大,小規模的空間。 青島音樂廣場
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到安定的形式。除了可實踐具創意,創新且美觀的造型外,也是最能展現膜結構精神的構造形式. 近年來,大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材料構成 鋼索網來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,利用送風系統讓室內氣 壓上升到一定壓力后,使屋頂內外產生壓力差,以抵抗外力,因利用氣壓 來支撐,及鋼索作為輔助材,無需任何梁,柱支撐,可得到更大的空間,施工快捷,經濟效益高,但需維持進行24小時送風機運轉,在持續運行及機器 維護費用的成本上較高。
膜結構的分類有哪些呢?
膜結構又叫張拉膜結構(Tensioned Membrane structure),膜結構建筑是21世紀最具代表性與充滿前途的建筑形式。打破了純直線建筑風格的模式,以其獨有的優美曲面造型,簡潔、明快、剛與柔、力與美的完美組合,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造空間。膜結構(Membrane)是20世紀中期發展起來的一種新型建筑結構形式,膜結構車棚是由多種高強薄膜材料及加強構件(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。膜結構按其結構方式可分為三種類型:充氣式膜結構、骨架式膜結構和張拉式膜結構。其間充氣式膜結構又可分為氣承式膜結構和氣脹式膜結構。
膜結構分類
膜結構分類
膜結構按結構受力特性大致可分為充氣式膜結構、張拉式膜結構、骨架式膜結構、組合式膜結構等四大類。
充氣式膜結構又可分為氣承式膜結構和氣賬式膜結構(或叫氣肋式膜結構),以及組合式氣膜(氣承式與氣肋式組合)。
氣承式膜結構是通過壓力控制系統向建筑物室內充氣,便室內外保持一定的壓力差,膜體受到上浮力,并產生一定的預張力,以保證體系的剛度。室內設置空壓自動調節系統,來不斷地調整室內氣壓,以適應外部荷載的變化。
氣脹式膜結構是向單個膜構件內充氣,使其保持足夠的壓力,多個膜構件進行組合形成一定形狀的一個整體受力體系,這種結構對膜材自身的氣密性要求很高,或需不斷地向膜結構構件內充氣。
張拉式膜結構是現代膜結構建筑的重要組成部分,膜面一般為負高斯曲面,因此,安體形豐富、自然流暢、曲面柔美,倍受建筑師們的青睞。但這種結構體系受力分析復雜,對施工精度要求高,因此,其設計計算、加工制作工藝難度都較大。
骨架式膜結構是自身封閉的、穩定的骨架體系(一般是鋼桁架體系、網架結構、索網結構或張拉整體體系)與膜材料共同組成一個結構受力體系。應該體系施工與常規結構相似(除索網或張拉整體體系等的自身施工外),較易被工程界理解和接受,但為膜結構建筑形式的分類了讓膜具有一定的剛度,骨架體系提供給膜的支撐系統一般要有一定的曲度,并應設置向膜中施加預應力的機構。
膜結構的特點
透光性半透明是膜結構最顯著的特征,與其它材料相比,無論是在美觀上或是在操作上,都有顯著的優越性;散射光線,消除眩光,能將光線廣泛地漫射到其內部空間;材料內部涂層具有較高的反射率,能在夜間保持室內的照明效果;夜間逆光照射下表面發光;自然照明,節省能源。能源節省膜結構外形美觀,同時又為人們創造了自然光采光的環境,與玻璃材料相比,它大大減少了熱量的傳遞,與不透光的材料相比,減少了室內照明用電,使用膜結構對能源問題的影響膜結構建筑形式的分類:在熱帶地區,減少了空調制冷用電量;在寒冷地區,增加了室內取暖設備的用電。聲學效果建筑聲學主要是A、 排除外界噪聲 B、吸收室內回音 膜結構的膜材料,能讓室內0-60HZ的低頻率噪音透過,較大面積和較高特殊需求的,可以采用專門的內膜材料,吸收噪聲;當然,膜材料對外部噪音減少阻隔能力是有限的,因此當對外部隔噪聲要求較高時,膜材料可能是不適合的。防火膜材料完全滿足防火規范的要求,因此在高度和間隙度允許下,膜結構適合于任何一種建筑,通常自動滅火系統對膜材料是適合的,防火設計時應從總體考慮。耐用性?? 按照膜材料基材及表面涂層的不同,膜材料壽命分為幾個等級:5年、10-15年及永久性膜材。設計結構與建筑的完全結合,找形來保證系統的靜態平衡;應力分析非線性及大變位;膜結構找形的互反雙曲面;適合各不同地區的風雪荷載。
膜結構設計參考
用曲面有限單元建立的膜結構分析理論膜結構的設計可分為三個步驟:
(1)
找出一個初始平衡形狀;
(2)
各種荷載組合下的力學分析以保證安全;
(3)
裁剪制作。發達國家從六十年代起開始提出多種計算方法,
??? 到目前為止以有限元法為最先進、最普遍被采用的方法。而單元類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來的。
??? 從以下分析可以看到,膜結構作為只能抗拉的軟殼體是不適宜采用這種平面單元的,因為對于剛性殼體來說,這種平板單元可以看成平面應力單元和平板彎曲單元的組合,其單元剛陣可以由這兩種單元剛陣合并而成。而膜結構作為軟殼體是不能抗彎的,只能靠薄膜曲面的曲率變化,從而引起膜表面中內力重分布來抵抗垂直于曲面的外荷載。如果還是采用這種只有平面內應力的板單元,則應變的線性部分將不反映平面外z方向位移的影響,這導致單元不包含z方向節點反力,就每個單元來說靜力是不平衡的。所幸的是應變的非線性部分考慮了z向位移的影響,使得各單元合并起來的總的平衡方程通過不斷迭代能近似達到平衡,缺點是需要過多的平面內位移來滿足平衡的要求,而實際情況是只需要一定的平面外和平面內的位移及曲率變化就可以了。
??? 考慮到這些,我國膜結構技術人員在國際上首次采用曲面膜單元,應變的線性部分引入了z向位移及單元的曲率和扭率,非線性部分仍然保留z向位移的影響項。這樣無論是每個單元還是各單元合并后的平衡方程都能很容易滿足,迭代次數大為減少,而變形結果也更符合真實情況。而且由于單元內各點應力都不相同,據此判斷皺折是否出現會更為精確。最后求出的每個單元的曲率和扭率對于判斷初始找形的正誤和優劣以及裁剪下料都能提供很多非常有用的信息。
用曲面有限單元建立的膜結構找形及內力計算方法極小曲面具有非常完美的表面形狀和應力狀態,是膜結構最合理的理想初始狀態。所謂極小曲面是指在給定邊界條件下面積最小的曲面。在這個曲面上任意一點的應力都相等。發達國家從六十年代起開始對膜結構找形提出多種計算方法,如物理模型法,力密度法,動力松馳法等,到目前為止以有限元法為最先進、最普遍采用的方法。不僅國內,迄今國外的計算理論也都是以平面膜單元作為膜結構的計算模型。該方法是從剛性板殼大變形理論移植過來的。膜結構作為只能抗拉的軟殼體是不適宜采用這種平面單元的,其缺點是需要過多的平面內位移來滿足平衡的要求,而實際情況是只需要一定的平面外和平面內的位移及曲率變化就可以了。其后果就是在后面要進行的內力計算時,代入真實材料常數后,由于前面找形得到的極小曲面與實際可能存在的膜結構形狀的差距在視覺上可能不大,但對計算來說卻是不能忽視的,因此計算很容易發散或出現皺折。這也是前面其他方法的共同缺點,他們往往把這一連貫的過程區分成理想化的找形和實際驗算兩個階段,也就不能保證找出的形狀都能用真實的膜材建成等應力極小曲面。
膜材分類
膜結構建筑中的膜材是一種具有強度,柔韌性好的薄膜材料,是由纖維編織成織物基材,在其基材兩面以樹脂為涂層材所加工固定而成的材料,中心的織物基材分為聚酯纖維及玻璃纖維,而作為涂層材使用的樹脂有聚氯乙烯樹脂(PVC),硅酮(silicon)及聚四氟乙烯樹脂(PTFE),在力學上織物基材及涂層材分別具有影響下列的功能性質??椢锘摹估瓘姸?,抗撕裂強度,耐熱性,耐久性,防火性。涂層材——耐候性,防污性,加工性,耐水性,透光性。
膜材料的選定 建筑膜結構的膜材,依涂層材不同大致可分為PVC膜與PTFE膜。膜材的正確選定應考慮其建筑的規模大小、用途、形式、使用年限及預算等綜合因素后決定。
膜結構建筑中最常用的膜材料:
PTFE
膜材料是指在極細的玻璃纖維編織成的基布上涂上PTFE(聚四氟乙烯)樹脂而形成的復合材料。涂層材的PTFE對酸、堿等化學物質及紫外線非常安定,不易發生變色或破裂。玻璃纖維在經長期使用后,不會引起強度劣化或張力減低,耐久性在35年以上。
PVDF
是二氟化樹脂(Polyvinylidene
Fluoride)的略稱,在PVC膜表面處理上加以PVDF樹脂涂層而成。其性能優于純PVC膜材,價格相應略高于純PVC膜材。PVDF膜與一般的PVC膜比較,耐用年限改善至15~20年左右。
PVC
膜材由聚氯乙烯(PVC)涂層和聚酯纖維基層復合而成,應用廣泛,價格適中。一般PVC膜的耐用年限,依使用環境不同在10~12年。為了改善PVC膜材的耐侯性,近年來已研發出以氟素系樹脂在PVC涂層材的表面再作處理,以改善其耐侯性及防污性的新膜材。
ETFE
是Ethylene(乙?。?、Tetra(四)、Flour(氟)、Ethylene(乙?。┧膫€英文的縮寫。ETFE膜材料沒有任何布基,僅由一層乙稀四氟乙稀薄膜構成,乙稀氟乙稀本身具有很好的化學穩定性,不需要任何其它的面層保護。
膜材特點
PVDF室外膜PVC膜材料的使用年限一般在7到15年。
PVC膜材料的自潔性問題,主要靠極高自潔的Tio2(二氧化鈦)或PVDF涂層來解決。
PTFE膜材結構輕、透光好,強度大膜結構建筑形式的分類!使用20年以上高自潔性,防火B1級,節能環保高度專業的加工工藝和嚴格的施工規程
ETFE膜材耐久性強,使用壽命在30年以上是永久性建筑的首選材料超自潔,防火材料專業的加工,嚴格的施工規程
膜材種類
???? 1. 希運膜材(法國或比利時)常用型號有:9153,9163,6101,B6000,B6013,B6101.
??? 2. 法拉利膜材Ferrari(法國)常用型號有:702S/T,1002S/T,1202S/T,1302S/T
??? 3. 米樂膜材Mehler(德國)常用型號有:FR700,FR900,FR1000
??? 4. 海德斯膜材Heytex(德國)常用型號有:5572,7773,5574,5577
??? 5. 杜肯膜材Duraskin(德國)常用型號有:6951,6617,6915,6618
??? 6. 艾美膜材(美國)常用型號有:P-320,P-280,P-270
??? 7. 秀博膜材(韓國)常用型號有:MSW—03,MSW—04,MSW—05,MST—04,MST—?? 05
??? 8.?海利奧斯膜材(日本)常用型號有:CC200-H,VDF321T—Ⅱ,VDF212T—Ⅱ,VDF102T—Ⅱ,VDF412T—Ⅱ
??? 9.賽德樂膜材(德國)常用型號有:S1000(II),S900E,S850.
??? 10.日本平岡膜材:P212T,P312T,P212S,COLL
? MAX212T,COOL MAX312T.
??? 11.意大利耐馳;type1,type2,type3,type4,type5.
??? 12.美國ECO,600,700,800,900,1000.
?? 13,奧洲太平洋T600,T700,T800,T900,T1000.等
膜結構分為幾類 詳解
膜結構建筑采用的是被稱為輕型鋼材的膜材料搭配鋼結構支撐材料而成的新型建筑物膜結構建筑形式的分類,膜材的優劣直接決定了建筑的使用壽命和工程質量。上海超杭膜結構工程有限公司的膜結構材料有很多種膜結構建筑形式的分類,有進口的,也有優質國產的膜材,接下來就介紹膜結構建筑常用的集中膜材。
一、PVC膜結構材料,這種膜材防水指數一般在3000MM以上,抗拉強度在4000以上,透光率為20%,防火等級達到B1、DIN4102等級,適應溫度在-180攝氏度和120攝氏度之間,正常使用壽命在30年左右。
二、PVDF膜結構材料,是一種具有高強度、高柔韌性的薄膜材料,是由纖維編織成織物基材,基材兩面以樹脂為涂層材料所加工固定而成的材料,中心的織物基材分為聚酯纖維和玻璃纖維。
三、PTFE膜結構材料,拉強度 經向/緯向(kN/m)124/100,可見光的透光率(%)10~50,彈性/折痕的恢復能力低,膜面自潔性能保持期在20年以上,膜材料力學性能保持期在30年以上。
以上就是幾種常見的膜結構建筑材料介紹,上海超杭膜結構工程有限公司的膜布材料都有15年以上的質保 ,可用于膜結構車棚、雨棚、看臺、污水池加蓋等建筑的搭建。
膜結構建筑形式的分類有哪些
展冀膜結構建筑形式的分類:關于膜結構的選型牽涉到各種形式膜結構建筑形式的分類,在國內外文獻中對膜結構的形式存在著多種不同的分類方法膜結構建筑形式的分類,如張力膜結構、懸掛膜結構、復合膜結構等等膜結構建筑形式的分類,不一而足。這次規程按膜材及其相關構件的受力方式分成以下四種形式膜結構建筑形式的分類,是一種比較科學的分類方法。
(1)整體張拉式膜結構,可由桅桿等支承構件提供吊點,并在周邊設置錨固點,通過預張拉而形成穩定的體系。這種膜結構主要由索和膜構成,兩者共同起承重作用,通過支承點和錨固點形成整體。
(2)骨架支承式膜結構,由鋼構件或其它剛性構件(如拱、剛架)作為承重骨架,在骨架上布置按設計要求張緊的膜材,后者主要起圍護作用。
(3)索系支承式膜結構由空間索系作為主要承重結構,在索系上布置按設計要求張緊的膜材。這種膜結構主要由索、桿和膜構成,三者共同起承重作用。在通常所稱的張拉整體(tensegrity)結構中,如采用膜材,即屬于索系支承膜結構。另外,比較流行的索穹頂結構也屬于此類。
(4)空氣支承膜結構,具有密閉的充氣空間,并設置維持內壓的充氣裝置,借助內壓保持膜材的張力,形成設計要求的曲面。
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