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空間膜結(jié)構(gòu)是什么？空間張拉膜結(jié)構(gòu)有哪些特點和優(yōu)勢？

時間:2018-06-21 06:17:01 瀏覽數(shù)：

說到空間膜結(jié)構(gòu)，許多不懂的小伙伴們可能會一臉懵逼。雖然也聽說過水立方，世博會等大型的膜結(jié)構(gòu)建筑，但是真正的讓你說它們的建筑優(yōu)勢許多人也是說不出一二的。那么，到底什么是空間膜結(jié)構(gòu)，空間張拉膜結(jié)構(gòu)有哪些特點和優(yōu)勢？下面就讓萬豪來帶你詳細的解讀。

空間膜結(jié)構(gòu)是一種全新的建筑結(jié)構(gòu)形式，它集建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、精細化工與材料科學(xué)、計算機技術(shù)等為一體，具有很高的技術(shù)含量。其曲面可以隨著建筑師的設(shè)計需要任意變化，結(jié)合整體環(huán)境，建造出標志性的形象工程。
空間膜結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是張拉膜結(jié)構(gòu)（Tensioned Membrane structure），是由多種高強薄膜材料及加強構(gòu)件（鋼架、鋼柱或鋼索）通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。

膜材的物理和化學(xué)性能對建筑物的適用性壽命影響甚大，因此應(yīng)根據(jù)使用功能合理選擇膜材類型。空間膜結(jié)構(gòu)膜材的抗拉強度、抗撕裂強度、抗剝離強度、抗污染和抗老化能力等是反映膜材性能的重要指標，設(shè)計時應(yīng)予以綜合考慮做出適當選擇。膜材的價格與其性能直接有關(guān)，常用膜材的價格比例如下圖所示。
常用空間膜結(jié)構(gòu)膜材的價格比對

膜材代號	GT	PCF	PCD	PCA
價格比例	300~400	100	100	60~80

常用空間膜結(jié)構(gòu)膜材按其基材分為G類（玻璃纖維）和P類（聚酯纖維）兩大類，再按其不同涂層分別給予代號。
拉索有多種鋼索可拱選擇。熱擠聚乙烯高強鋼絲索是由若干高強度鋼絲并攏經(jīng)大節(jié)距扭絞、繞包，且在外皮擠包單護層或雙護層的高密度聚乙烯而形成，在重要工程中宜優(yōu)先考慮采用。
空間膜結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括形態(tài)確定,荷載分析,裁剪分析。形狀確定問題就是確定初始狀態(tài)的問題，在許多專著上被稱為“找形”（FormFinding）。荷載分析是在形狀分析所得到的外形與初始應(yīng)力分布的基礎(chǔ)上進行的，檢查結(jié)構(gòu)在各種荷載組合下的強度、剛度是否滿足預(yù)定要求的過程。裁剪分析，就是將由找形得到并經(jīng)荷載分析復(fù)核的空間曲面，轉(zhuǎn)換成無應(yīng)力的平面下料圖?？臻g膜結(jié)構(gòu)裁剪分析包含三個步驟：（1）空間膜面剖分成空間膜條（2）空間膜條展開成平面膜片（3）應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)化到無應(yīng)力狀態(tài)

以上是空間膜結(jié)構(gòu)的基本介紹，下面我們來分析下它的特點。
各國對于空間膜結(jié)構(gòu)膜材的耐火等級和防火要求各不相同。一般來說，耐火等級與材料價格直接有關(guān)。當有條件時應(yīng)盡量采用不然類膜材。當永久性建筑采用阻燃類膜材時，尚應(yīng)根據(jù)當?shù)叵啦块T的要求采取必要的防火措施。
空間膜結(jié)構(gòu)建筑采用的膜材一般均具有透光特性。由于漫射光的作用，膜材覆蓋的空間內(nèi)將呈現(xiàn)特殊的光學(xué)效果（有明顯光感但無陰影），建筑設(shè)計中應(yīng)予以合理利用。采用雙層膜構(gòu)造時，應(yīng)考慮到透光率的折減。

空間膜結(jié)構(gòu)建筑的保溫隔熱性能較差，目前已廣泛使用的膜材，自身并不能較好的隔絕外部溫度的影響。單層膜結(jié)構(gòu)僅適用于敞開式建筑或氣候較溫和的地區(qū)。對于封閉式建筑，應(yīng)注意采用其他構(gòu)造方式解決保溫隔熱問題。雙層膜構(gòu)造可以較好的滿足保溫、隔熱要求，兩層之間的空氣隔離層一般為30cm左右，但應(yīng)注意處理雙層膜內(nèi)部結(jié)露問題。
空間膜結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)有足夠的坡度以解決排水問題并預(yù)防積雪。屋面排水設(shè)計從方案階段就應(yīng)予重視，以免造成重大工程隱患。采取有組織排水式時，應(yīng)注意采取對建筑物墻面或地面的防污染措施。

從空氣支承膜結(jié)構(gòu)過去發(fā)生的事故來看，大部分是在強風或大雪時，膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大變形而使膜材于內(nèi)部或外部物體相碰，在接觸點處膜材受到損壞，導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)破壞。因此，膜材與內(nèi)部、外部物體應(yīng)保持一定距離，即使在最不利工況下也不應(yīng)接觸。此外，物體如有尖角、銳角，也應(yīng)加以防護。
這就是空間膜結(jié)構(gòu)的基本概念和特點，如您需要更詳細的咨詢，可以找寧波萬豪空間結(jié)構(gòu)工程有限公司，膜結(jié)構(gòu)承包一級資質(zhì)，設(shè)計一級資質(zhì)的專業(yè)公司，全力為您服務(wù)。

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