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张拉膜结构

日期:2015-6-9 11:00:15 | 阅读:774

 膜结构又叫张拉膜结构,是21世纪最具代表性与充满前途的建筑形式。膜结构打破了纯直线建筑风格的模式,以其独有的优美曲面造型,简洁、明快、刚与柔、力与美的完美组合,呈现给人以耳目一新的感觉。

一、膜材料分类
目前应用于建筑、景观方面的膜材,主要有三类:
(一)    聚酯类PVDF膜材;
(二) 玻璃纤维基材的PTFE膜材;
(三) 乙烯-四氟乙烯共聚物即ETFE膜材。
膜材分类对比
 

膜材种类

基材

表面涂层

自洁性、耐老化情况

强度

国产PVDF膜材料

聚酯纤维

聚偏氟乙烯树脂PVDF涂层

较差,一般可以使用58

强度一般,大部分在4000N5000N/5cm

进口PVDF膜材料

相对较好,视周围环境可以使用1015

强度种类较多,从3000N8000N/5CM可选择

国产PTFE膜材料

玻璃纤维

表面涂覆防粘姓极强的聚四氟乙烯树脂

相对较好,可使用1520

强度中等

进口PTFE膜材料

很好,自洁性强、耐老化,可使用2530

强度高,可适用不同跨度的建筑

单层ETFE

乙烯-四氟乙烯共聚物

自洁性高,耐老化,可使用2535

强度相对较低

双层或多层气枕式ETFE

强度中等

 
二、    膜结构的支撑形式
①     柔性支承结构体系即张拉式膜结构,膜面支承于索结构,膜面与支承结构共同作用的结构体系 ;
②     刚性支承结构体系:膜面支承于钢、铝、混凝土等材料构成的框架结构的结构体系;
③气承式支承体系:利用膜产品内外气体(空气)的压力差使其具有能承受自重和外荷载的稳定空间曲面的膜结构形式,分充气式和气枕式。
三、  膜结构的特点
①     轻质:张力结构自重比传统建筑结构的小得多,但却具有良好的稳定性,将二者结合起来可用于各种大跨度的体育场馆及候机楼、火车站站台雨棚等地方。 
②     透光性:透光性是现代膜结构最被广泛认可的特性之一,膜材的透光性可以为建筑提供所需的照度,这对于建筑节能十分重要,膜材透光性是由它的基层纤维、涂层及其颜色所决定的。标准膜材的光谱透射比在10%~20%之间,有的膜材的光谱透射比可以达到40%, 夜晚,建筑物内的灯光透过屋盖的膜照亮夜空,建筑物的体型显现出梦幻般的效果。
③     柔性:张拉结构的灵活性使其可以产生很大的位移而不发生永久性变形。膜材的弹性性能和预应力水平决定了膜结构的变形和反应。适应自然的柔性特点可以激发人们的建筑设计灵感。
④     雕塑感:张拉膜结构的独特曲面外形使其具有强烈的雕塑感。膜面通过张力达到自平衡。负高斯膜面高低起伏具有的平衡感使体型较大的结构看上去像摆脱了重力的束缚般轻盈地飘浮于天地之间。
⑤     安全性:按照现有的各国规范和指南设计的的轻型张拉膜结构具有足够的安全性。轻型结构在地震等水平荷载作用下能保持很好的稳定性。
⑥     功能:由于张拉膜结构的自身特性,其可以满足从简单遮阳结构到功能复杂的大型建筑等许多不同的建筑功能要求,并且对于有些功能要求只有它才是最为适合的。
⑦  经济性:膜建筑是一种生态型建筑,体现了少费多用的设计思想,建设阶段,减少原材料的使用,膜材轻,支承体系轻,对基础的要求低大大减少了基础土建部分的成本。使用阶段,自然光采光、通风、降低能耗。
四、 膜结构应用:
文化设施--展览中心、剧场、会议厅、博物馆、植物园、水族馆等  
体育设施--体育场、体育馆、健身中心、游泳馆、网球馆、篮球馆等
商业设施--商场、购物中心、酒店、餐厅、商店门头(挑檐)、商业街等  
交通设施--机场、火车站、公交车站、收费站、码头、加油站、天桥连廊等  
工业设施--工厂、仓库、科研中心、处理中心、温室、物流中心等
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