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「白城膜结构」膜的分类

文章出处:润霖 人气:发表时间:2019-08-28 09:27

  布局膜结合的布局大约有下述几类:
 

  一、纯钢拱形布局

  接纳传统的梁柱系统,屋顶为圆拱式,柱梁间距一般为8m左右。
 

  二、混凝土布局主体加钢拱

  以上两种非常简略的膜布局,依平面的形状,如方形、菱形等,可有很多变化,拱的间距依使用的膜材强度、设计荷载、风力等确定。
 

  三、混凝土主体布局加钢柱
 

  四、张拉式帐篷膜布局
 

  五、混凝土主体布局加钢索
 

  脊素为上弯,位于膜布接下来,谷索为下弯,位于膜上面。两种钢索的弯向相反张拉后造成相反方向的垂直力,使膜市受到垂直方向的张力,膜布中水平方向的张力直接张拉形成。
 

「白城膜结构」膜的分类

  六、大型(跨度在200m以上)气撑式膜布局

  用扁钢作的钢索加上膜布,可以做成大跨度的巨型屋顶。这种建筑,布局简略,施工便利,经济效益高,无需维修。但因需常年维持封闭,进出较不便,「通化膜结构」,现己不再新建,但仍不失为一种好的布局模式。因为膜布局需要精确的设计及剪裁,以达到理想的效果,大卫、盖格和哥伦比亚大学的同僚迈克、马克麦克和约塞夫、赖特共同开辟了非线性钢索计算程式,为气撑式大型膜屋顶工程设计奠定了基本。自1973年至1978年,在天下各地一连建造了12座气撑式膜布局大型室内体育馆,与同时期落成的其余球场比较,这些膜布局的体育馆不但价格便宜,而且施工快。面积40000m2的银顶球场的屋顶只用了11.5个月即全部实现。为天下非常大之室内体育馆。
 

  七、钢索穹顶

  1980年左右,盖格先生又创造了使用永远性布局膜的新技术,这种新技术是基于工程哲学家巴克明斯特.富勒的理论。富勒认为当代的布局都是在对抗地心吸引力,不断地争取压力的连续性,但自然界并非如此。这是一项看似平淡,实则最智慧的哲理,1983年他发表的文章中建议在布局上逐步减少压力的影响,而增加张力的作用,富勒将他的新观念命名为“张力式”,英语是张力(Tension)和完整(Integrity)二字的合成。在这种理想的布局中“压力杆件是张力大海中的一个小岛”。盖格先生对富勒的哲理,则有更进一步的解释,他认为“空间的跨越是由连续的张力索和不连续的压力杆”实现的。在这一理论基本上,他提出钢索穹项由如下杆件构成:中央张力环经过数目为四的倍数的脊索、环索、中继斜拉索、压力杆和斜拉索而到达压力环梁,形成一个完整封闭的张力拱布局系统。

  这一出现取得了专利。因其不需空气支撑,制造比较简便,故在大型场馆的建设中,逐步取代了气撑式膜布局。钢索穹顶在布局技术上,用预应力的原理建立了一种完全突破传统思维的新概念。

  将钢索布局加上预应力,使得原来应是压力的杆件亦成了张力件,并以钢索取代,由此压力杆件的数目减少,而形成最轻巧的穹顶布局。传统的钢架布局自身重量随跨度加大而急剧增加,但在钢索穹顶的布局系统中,单位重量永久连结不变。这在布局学的理论上,是一个突破。

  钢索穹顶的布局系统,亦可配以其余传统建材,如钢板、玻璃等,「膜结构」,布局自重不会超过20Kg/m2,是一项高功效、多用途的新技术。

  钢索穹顶的特色在于:

  1、单位重量轻:一般说来建筑在 70m—300m之间时,其平均自重(包括所有构件)均在15kg/m2—25Kg/m2局限内。而且无论跨距多大,单位面积自重,都不会超过250 Kg/m2。

  2、屋顶面材有多种选择:钢索穹顶是张力拱,可以接受任何块状屋面材质,如钢板、玻璃、布局膜等。一般都将钢索穹顶和布局膜联想在一起;但并非必然如此。

  3、施工便利、工期短:由于单位面积重量轻,施工机具及吊装设备用的较小,大部分钢索、杆件都在地面组装,只要将斜拉索张拉,即可将整个屋顶逐渐举起,几乎不需临时支架。

  4、、形状多样化:通常做大跨距布局都是用圆形拱顶,但钢索穹顶可有很多选择。

  5、不漏雨,无维修:大型屋顶遇到的非常大问题是漏雨,通常传统的拱形屋顶,「白城膜结构」,因受日照及其余气候因素影响,屋面材质5年—7年就会老化。一般情况下越大的屋顶,漏雨问题越不好处理。如果钢索穹顶和布局膜一齐使用,则可一劳永逸地解决漏水问题,张力膜紧绷在张力钢索网上,热胀冷缩只会使膜的预应力略为加减;而不会被毁坏。

  永远性的布局膜,由于有特氟隆面层,可吸取紫外线,故老化现象十分缓慢,保守而合理的推断可连续使用40年—50年。非常早建造的位于圣塔·巴巴拉的加州大学的膜布局已有28年,如今仍然完好如新。由于不老化,故无需修理及维护,十分经济。

  6、防风、抗震、防火、抗酸、碱、盐:永远性膜的单位张力在100Kg/cm以上,可抗飓风。外观涂料及布心的玻璃纤维,皆不自燃。由于自重只及传统钢拱屋顶的1/12,故对地震水平力的减低至为可观。特氟隆涂料的化学稳定性,对任何强酸、碱、盐份,皆无反应。

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