膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要包括體形設(shè)計(jì)、初始平衡形狀分析、荷載分析、裁剪分析等問(wèn)題。通過(guò)體形設(shè)計(jì)確定建筑平面形狀尺寸、三維造型、凈空體量,確定各控制點(diǎn)的坐標(biāo)、結(jié)構(gòu)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(méi)有抗壓和抗彎剛度,抗剪強(qiáng)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(yù)應(yīng)力來(lái)提高,對(duì)膜結(jié)構(gòu)而言,任何時(shí)候不存在無(wú)應(yīng)力狀態(tài),東莞張拉膜價(jià)格//佛山膜結(jié)構(gòu)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(yù)應(yīng)力條件下的力學(xué)平衡,并以此為基準(zhǔn)進(jìn)行荷載分析和裁剪分析。目前膜結(jié)構(gòu)找形分析的方法主要有動(dòng)力松弛法、力密度法以及有限單元法等。膜結(jié)構(gòu)考慮的荷載一般是風(fēng)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(jì)算結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力要用幾何非線性的方法進(jìn)行。荷載分析的另一個(gè)目的是一確定索、膜中初始預(yù)張力。在外荷載作用下膜中一個(gè)方向應(yīng)力增加而另一個(gè)方向應(yīng)力減少,這就要求施加初始張應(yīng)力的程度要滿足在不利荷載作用下應(yīng)力不致減少到零,即不出現(xiàn)皺褶。因?yàn)槟げ牧媳容^輕柔,自振頻率很低,在風(fēng)荷載作用下極易產(chǎn)生風(fēng)振,導(dǎo)致膜材料破壞,如果初始預(yù)應(yīng)力施加過(guò)高,東莞張拉膜價(jià)格//佛山膜結(jié)構(gòu)廠家//深圳空間膜公司膜材涂變加大,易老化且強(qiáng)度儲(chǔ)備少,對(duì)受力構(gòu)件強(qiáng)度要求也高,增加施工安裝難度。因此初始預(yù)應(yīng)力的確定要通過(guò)荷載計(jì)算來(lái)確定。經(jīng)過(guò)找形分析而形成的摸結(jié)構(gòu)通常為三維不可展空間曲面,如何通過(guò)二維材料的裁剪,張拉形成所需要的三維空間曲面,是整個(gè)膜結(jié)構(gòu)工程中關(guān)鍵的一個(gè)問(wèn)題,這正是裁剪分析的主要內(nèi)容。
膜結(jié)構(gòu)(Membrane)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來(lái)的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式,是由多種高強(qiáng)薄膜材料(PVC或Teflon)及加強(qiáng)構(gòu)件(鋼架、鋼柱或鋼索)通過(guò)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。膜結(jié)構(gòu)可分為充氣膜結(jié)構(gòu)和張拉膜結(jié)構(gòu)兩大類(lèi)。充氣膜結(jié)構(gòu)是靠室內(nèi)不斷充氣,東莞張拉膜價(jià)格//佛山膜結(jié)構(gòu)廠家//深圳空間膜公司使室內(nèi)外產(chǎn)生一定壓力差(一般在10㎜~30㎜水柱之間),室內(nèi)外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力,從而實(shí)現(xiàn)較大的跨度。張拉摸結(jié)構(gòu)則通過(guò)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(jié)構(gòu)中的高強(qiáng)度柔韌薄膜稱(chēng)膜材,它是一種耐久用、高強(qiáng)度的涂層織物,由織物和涂層復(fù)合而成,具有質(zhì)地柔韌、厚度小、重量輕、透光性好的特點(diǎn)。對(duì)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(jīng)過(guò)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(jié)構(gòu)建筑是21世紀(jì)具代表性與充滿前途的建筑形式。它打破了純直線建筑風(fēng)格的模式,以其的優(yōu)美曲面造型,簡(jiǎn)潔、明快、剛與柔、力與美的組合,呈現(xiàn)給人以耳目一新的感覺(jué),同時(shí)給建筑設(shè)計(jì)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(duì)太陽(yáng)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(jīng)過(guò)10年的太陽(yáng)光直接照射,其輝度仍能保留70%。
適合覆蓋大跨度空間
膜結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)高強(qiáng)度材料的采用,與受力體系簡(jiǎn)潔合理——力大部分以軸力傳遞,故使膜結(jié)構(gòu)適合跨越大空間而形成開(kāi)闊的無(wú)柱大跨度結(jié)構(gòu)體系。
防火性與抗震性
膜結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)自重輕,又為柔性結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)、鋼索均在工廠加工制作,現(xiàn)場(chǎng)只需組裝,施工簡(jiǎn)便,故施工周期比傳統(tǒng)建筑短
張拉膜結(jié)構(gòu)汽車(chē)棚其造型多變的支撐結(jié)構(gòu)和柔性膜材使建筑物造型更加多樣化,新穎美觀,同時(shí)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)之美,且色彩豐富,可創(chuàng)造更自由的建筑形體和更豐富的建筑語(yǔ)言;
它還具有以下幾個(gè)特點(diǎn)
一、更好的經(jīng)濟(jì)效益膜建筑屋面重量?jī)H為常規(guī)鋼屋面的1/30,這就降低了墻體和基礎(chǔ)的造價(jià)。同時(shí)膜建筑奇特的造型和夜景效果有明顯的“建筑可識(shí)性”和商業(yè)效應(yīng),其價(jià)格效益比更高。
二、更短的施工周期膜工程中所有加工和制作依設(shè)計(jì)均可在工廠內(nèi)完成,在現(xiàn)場(chǎng)只進(jìn)行安裝作業(yè)。相比傳統(tǒng)建筑的施工周期,它幾乎要快一倍。
三、更低的能源損耗 膜材有較高的反射性及較低的光吸收低,并且熱傳導(dǎo)性較低,這程度上阻止太陽(yáng)能進(jìn)入室內(nèi)。另外,膜材的半透明性了適當(dāng)?shù)淖匀宦⑸涔庹彰魇覂?nèi)。
四、更大跨度的建筑空間由于自重輕,膜建筑可以不需要內(nèi)部支撐面大跨度覆蓋空間,這使人們可以列靈活、更有創(chuàng)意地設(shè)計(jì)和使用建筑空間。
膜材是張拉膜結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),膜材各項(xiàng)性能的好壞決定了膜結(jié)構(gòu)成品的使用效果和壽命。抗疲勞能力是膜材的隱藏性能之一,一般不會(huì)在產(chǎn)量質(zhì)量參數(shù)表上體現(xiàn),但它卻是張拉膜結(jié)構(gòu)使用壽命的關(guān)鍵因素。今天,將給大家介紹一下膜材抗疲勞能力對(duì)張拉膜結(jié)構(gòu)壽命的影響,希望這些知識(shí)能給你提供一些幫助。
近日天文學(xué)家監(jiān)測(cè)到“引力波”,從而推斷出遙遠(yuǎn)宇宙深處兩個(gè)中子星的碰撞產(chǎn)生了一點(diǎn)“時(shí)空漣漪”,對(duì)膜結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),當(dāng)有風(fēng)吹拂膜材時(shí),膜材表面也會(huì)產(chǎn)生漣漪波動(dòng),風(fēng)越大,波動(dòng)越劇烈。當(dāng)膜材的波動(dòng)傳導(dǎo)到壓膜板處時(shí),因壓膜板是固定在主體鋼結(jié)構(gòu)上的,不能隨著膜材的波動(dòng)而波動(dòng),于是風(fēng)力會(huì)使膜材不停上下擺動(dòng),相當(dāng)于在膜布邊緣不停地進(jìn)行對(duì)折揉搓,長(zhǎng)久以往,膜材從邊緣開(kāi)裂,往往也意味著整片膜材都要報(bào)廢。
膜材的抗疲勞能力為什么能影響膜結(jié)構(gòu)的使用壽命呢?在回答這個(gè)問(wèn)題之前,要先清楚什么是膜材的抗疲勞能力。取一塊膜材,沿著同一位置不斷對(duì)折揉搓,直至膜材從對(duì)折處斷裂,記錄對(duì)折揉搓使用的次數(shù),這就是膜材的抗疲勞能力體現(xiàn)。對(duì)折揉搓次數(shù)越多,說(shuō)明膜材的抗疲勞能力越強(qiáng),反之越弱。
張拉膜時(shí)刻都要保持佳的繃緊狀態(tài),賦予膜布一定剛性,以減少風(fēng)吹造成的波動(dòng)影響
根據(jù)多年的張拉膜結(jié)構(gòu)從業(yè)經(jīng)驗(yàn),出現(xiàn)膜材從邊緣開(kāi)裂的案例,有幾個(gè)相同的情況:
1、膜材張拉過(guò)程中,因?yàn)楣と思夹g(shù)經(jīng)驗(yàn)不過(guò)關(guān),張拉不到位或者過(guò)度張拉;
2、膜結(jié)構(gòu)選材不注意地域差別,對(duì)臺(tái)風(fēng)地域、雨水充沛地域進(jìn)行的膜結(jié)構(gòu)工程,隨意使用不經(jīng)嚴(yán)格抗疲勞測(cè)試的膜材;
3、膜結(jié)構(gòu)工程使用過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行維護(hù)檢查,對(duì)出現(xiàn)膜布松軟情況的未及時(shí)進(jìn)行張拉等。質(zhì)保十幾年的膜結(jié)構(gòu)工程,如果膜材抗疲勞性能差,又剛好出現(xiàn)上述情況,往往一年不到,就會(huì)出現(xiàn)膜材開(kāi)裂的情況,嚴(yán)重影響膜結(jié)構(gòu)壽命的長(zhǎng)久。
總之,膜材的抗疲勞能力對(duì)于膜結(jié)構(gòu)壽命的影響是非常大的,膜結(jié)構(gòu)建筑一般都要經(jīng)受風(fēng)吹日曬雨淋的,所以使用壽命非常重要。不管是什么膜材,質(zhì)量好是更加重要的,那么膜材該如何選擇呢?選擇正規(guī)的膜結(jié)構(gòu)公司很重要。
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