本文作者:大慶鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類(膜結(jié)構(gòu)分為幾類)

今天給各位分享膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類的知識,其中也會對膜結(jié)構(gòu)分為幾類進(jìn)行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,現(xiàn)在開始吧!,本文目錄一覽:,1、,膜結(jié)構(gòu)有哪些?

今天給各位分享膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類的知識,其中也會對膜結(jié)構(gòu)分為幾類進(jìn)行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,現(xiàn)在開始吧!

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膜結(jié)構(gòu)有哪些?

膜結(jié)構(gòu)的分類從結(jié)構(gòu)方式上大致可分為骨架式、張拉式、充氣式膜結(jié)構(gòu)3種形式

1.骨架式膜結(jié)構(gòu)(Frame Supported Structure)

以鋼構(gòu)或是集成材構(gòu)成的屋頂骨架后,在其上方張拉膜材的構(gòu)造形 式,下部支撐結(jié)構(gòu)安定性高,因屋頂造型比較單純,開口部不易受限制, 且經(jīng)濟(jì)效益高等特點,廣泛適用于任何大,小規(guī)模的空間。 青島音樂廣場

2.張拉式膜結(jié)構(gòu)(Tension Suspension Structure)

以膜材、鋼索及支柱構(gòu)成,利用鋼索與支柱在膜材中導(dǎo)入張力以達(dá)到安定的形式。除了可實踐具創(chuàng)意,創(chuàng)新且美觀的造型外,也是最能展現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)精神的構(gòu)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(gòu)成 鋼索網(wǎng)來支撐上部膜材的形式。因施工精度要求高,結(jié)構(gòu)性能強(qiáng),且具豐富的表現(xiàn)力,所以造價略高于骨架式膜結(jié)構(gòu)。

3.充氣式膜結(jié)構(gòu)(Pneumatic Structure)

充氣式膜結(jié)構(gòu)是將膜材固定于屋頂結(jié)構(gòu)周邊,利用送風(fēng)系統(tǒng)讓室內(nèi)氣 壓上升到一定壓力后,使屋頂內(nèi)外產(chǎn)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(jīng)濟(jì)效益高,但需維持進(jìn)行24小時送風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),在持續(xù)運(yùn)行及機(jī)器 維護(hù)費(fèi)用的成本上較高。

膜結(jié)構(gòu)的分類有哪些呢?

膜結(jié)構(gòu)又叫張拉膜結(jié)構(gòu)(Tensioned Membrane structure),膜結(jié)構(gòu)建筑是21世紀(jì)最具代表性與充滿前途的建筑形式。打破了純直線建筑風(fēng)格的模式,以其獨有的優(yōu)美曲面造型,簡潔、明快、剛與柔、力與美的完美組合,呈現(xiàn)給人以耳目一新的感覺,同時給建筑設(shè)計師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。膜結(jié)構(gòu)(Membrane)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式,膜結(jié)構(gòu)車棚是由多種高強(qiáng)薄膜材料及加強(qiáng)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。膜結(jié)構(gòu)按其結(jié)構(gòu)方式可分為三種類型:充氣式膜結(jié)構(gòu)、骨架式膜結(jié)構(gòu)和張拉式膜結(jié)構(gòu)。其間充氣式膜結(jié)構(gòu)又可分為氣承式膜結(jié)構(gòu)和氣脹式膜結(jié)構(gòu)。

膜結(jié)構(gòu)分類

膜結(jié)構(gòu)分類

膜結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)受力特性大致可分為充氣式膜結(jié)構(gòu)、張拉式膜結(jié)構(gòu)、骨架式膜結(jié)構(gòu)、組合式膜結(jié)構(gòu)等四大類。

充氣式膜結(jié)構(gòu)又可分為氣承式膜結(jié)構(gòu)和氣賬式膜結(jié)構(gòu)(或叫氣肋式膜結(jié)構(gòu)),以及組合式氣膜(氣承式與氣肋式組合)。

氣承式膜結(jié)構(gòu)是通過壓力控制系統(tǒng)向建筑物室內(nèi)充氣,便室內(nèi)外保持一定的壓力差,膜體受到上浮力,并產(chǎn)生一定的預(yù)張力,以保證體系的剛度。室內(nèi)設(shè)置空壓自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),來不斷地調(diào)整室內(nèi)氣壓,以適應(yīng)外部荷載的變化。

氣脹式膜結(jié)構(gòu)是向單個膜構(gòu)件內(nèi)充氣,使其保持足夠的壓力,多個膜構(gòu)件進(jìn)行組合形成一定形狀的一個整體受力體系,這種結(jié)構(gòu)對膜材自身的氣密性要求很高,或需不斷地向膜結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)充氣。

張拉式膜結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代膜結(jié)構(gòu)建筑的重要組成部分,膜面一般為負(fù)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(jié)構(gòu)體系受力分析復(fù)雜,對施工精度要求高,因此,其設(shè)計計算、加工制作工藝難度都較大。

骨架式膜結(jié)構(gòu)是自身封閉的、穩(wěn)定的骨架體系(一般是鋼桁架體系、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、索網(wǎng)結(jié)構(gòu)或張拉整體體系)與膜材料共同組成一個結(jié)構(gòu)受力體系。應(yīng)該體系施工與常規(guī)結(jié)構(gòu)相似(除索網(wǎng)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(jié)構(gòu)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(tǒng)一般要有一定的曲度,并應(yīng)設(shè)置向膜中施加預(yù)應(yīng)力的機(jī)構(gòu)。

膜結(jié)構(gòu)的特點

透光性半透明是膜結(jié)構(gòu)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(yōu)越性;散射光線,消除眩光,能將光線廣泛地漫射到其內(nèi)部空間;材料內(nèi)部涂層具有較高的反射率,能在夜間保持室內(nèi)的照明效果;夜間逆光照射下表面發(fā)光;自然照明,節(jié)省能源。能源節(jié)省膜結(jié)構(gòu)外形美觀,同時又為人們創(chuàng)造了自然光采光的環(huán)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(nèi)照明用電,使用膜結(jié)構(gòu)對能源問題的影響膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類:在熱帶地區(qū),減少了空調(diào)制冷用電量;在寒冷地區(qū),增加了室內(nèi)取暖設(shè)備的用電。聲學(xué)效果建筑聲學(xué)主要是A、 排除外界噪聲 B、吸收室內(nèi)回音 膜結(jié)構(gòu)的膜材料,能讓室內(nèi)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(nèi)膜材料,吸收噪聲;當(dāng)然,膜材料對外部噪音減少阻隔能力是有限的,因此當(dāng)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(guī)范的要求,因此在高度和間隙度允許下,膜結(jié)構(gòu)適合于任何一種建筑,通常自動滅火系統(tǒng)對膜材料是適合的,防火設(shè)計時應(yīng)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(shè)計結(jié)構(gòu)與建筑的完全結(jié)合,找形來保證系統(tǒng)的靜態(tài)平衡;應(yīng)力分析非線性及大變位;膜結(jié)構(gòu)找形的互反雙曲面;適合各不同地區(qū)的風(fēng)雪荷載。

膜結(jié)構(gòu)設(shè)計參考

用曲面有限單元建立的膜結(jié)構(gòu)分析理論膜結(jié)構(gòu)的設(shè)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(xué)分析以保證安全;

(3)

裁剪制作。發(fā)達(dá)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(jìn)、最普遍被采用的方法。而單元類型皆為三角形平面常應(yīng)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(jié)構(gòu)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(yīng)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(nèi)應(yīng)力的板單元,則應(yīng)變的線性部分將不反映平面外z方向位移的影響,這導(dǎo)致單元不包含z方向節(jié)點反力,就每個單元來說靜力是不平衡的。所幸的是應(yīng)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(dá)到平衡,缺點是需要過多的平面內(nèi)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(nèi)的位移及曲率變化就可以了。

??? 考慮到這些,我國膜結(jié)構(gòu)技術(shù)人員在國際上首次采用曲面膜單元,應(yīng)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(shù)大為減少,而變形結(jié)果也更符合真實情況。而且由于單元內(nèi)各點應(yīng)力都不相同,據(jù)此判斷皺折是否出現(xiàn)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(yōu)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(jié)構(gòu)找形及內(nèi)力計算方法極小曲面具有非常完美的表面形狀和應(yīng)力狀態(tài),是膜結(jié)構(gòu)最合理的理想初始狀態(tài)。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(yīng)力都相等。發(fā)達(dá)國家從六十年代起開始對膜結(jié)構(gòu)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(jìn)、最普遍采用的方法。不僅國內(nèi),迄今國外的計算理論也都是以平面膜單元作為膜結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(nèi)的位移及曲率變化就可以了。其后果就是在后面要進(jìn)行的內(nèi)力計算時,代入真實材料常數(shù)后,由于前面找形得到的極小曲面與實際可能存在的膜結(jié)構(gòu)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(fā)散或出現(xiàn)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(qū)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(yīng)力極小曲面。

膜材分類

膜結(jié)構(gòu)建筑中的膜材是一種具有強(qiáng)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(xué)上織物基材及涂層材分別具有影響下列的功能性質(zhì)??椢锘摹估瓘?qiáng)度,抗撕裂強(qiáng)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(jié)構(gòu)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(yīng)考慮其建筑的規(guī)模大小、用途、形式、使用年限及預(yù)算等綜合因素后決定。

膜結(jié)構(gòu)建筑中最常用的膜材料:

PTFE

膜材料是指在極細(xì)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(fù)合材料。涂層材的PTFE對酸、堿等化學(xué)物質(zhì)及紫外線非常安定,不易發(fā)生變色或破裂。玻璃纖維在經(jīng)長期使用后,不會引起強(qiáng)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(yōu)于純PVC膜材,價格相應(yīng)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(fù)合而成,應(yīng)用廣泛,價格適中。一般PVC膜的耐用年限,依使用環(huán)境不同在10~12年。為了改善PVC膜材的耐侯性,近年來已研發(fā)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(乙稀)、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(gòu)成,乙稀氟乙稀本身具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性,不需要任何其它的面層保護(hù)。

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(jié)構(gòu)輕、透光好,強(qiáng)度大膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類!使用20年以上高自潔性,防火B(yǎng)1級,節(jié)能環(huán)保高度專業(yè)的加工工藝和嚴(yán)格的施工規(guī)程

ETFE膜材耐久性強(qiáng),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(yè)的加工,嚴(yán)格的施工規(guī)程

膜材種類

???? 1. 希運(yùn)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,F(xiàn)R900,F(xiàn)R1000

??? 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(jié)構(gòu)分為幾類 詳解

膜結(jié)構(gòu)建筑采用的是被稱為輕型鋼材的膜材料搭配鋼結(jié)構(gòu)支撐材料而成的新型建筑物膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類,膜材的優(yōu)劣直接決定了建筑的使用壽命和工程質(zhì)量。上海超杭膜結(jié)構(gòu)工程有限公司的膜結(jié)構(gòu)材料有很多種膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類,有進(jìn)口的,也有優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)的膜材,接下來就介紹膜結(jié)構(gòu)建筑常用的集中膜材。

一、PVC膜結(jié)構(gòu)材料,這種膜材防水指數(shù)一般在3000MM以上,抗拉強(qiáng)度在4000以上,透光率為20%,防火等級達(dá)到B1、DIN4102等級,適應(yīng)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(jié)構(gòu)材料,是一種具有高強(qiáng)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(jié)構(gòu)材料,拉強(qiáng)度 經(jīng)向/緯向(kN/m)124/100,可見光的透光率(%)10~50,彈性/折痕的恢復(fù)能力低,膜面自潔性能保持期在20年以上,膜材料力學(xué)性能保持期在30年以上。

以上就是幾種常見的膜結(jié)構(gòu)建筑材料介紹,上海超杭膜結(jié)構(gòu)工程有限公司的膜布材料都有15年以上的質(zhì)保 ,可用于膜結(jié)構(gòu)車棚、雨棚、看臺、污水池加蓋等建筑的搭建。

膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類有哪些

展冀膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類:關(guān)于膜結(jié)構(gòu)的選型牽涉到各種形式膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類,在國內(nèi)外文獻(xiàn)中對膜結(jié)構(gòu)的形式存在著多種不同的分類方法膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類,如張力膜結(jié)構(gòu)、懸掛膜結(jié)構(gòu)、復(fù)合膜結(jié)構(gòu)等等膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類,不一而足。這次規(guī)程按膜材及其相關(guān)構(gòu)件的受力方式分成以下四種形式膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類,是一種比較科學(xué)的分類方法。

(1)整體張拉式膜結(jié)構(gòu),可由桅桿等支承構(gòu)件提供吊點,并在周邊設(shè)置錨固點,通過預(yù)張拉而形成穩(wěn)定的體系。這種膜結(jié)構(gòu)主要由索和膜構(gòu)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(jié)構(gòu),由鋼構(gòu)件或其它剛性構(gòu)件(如拱、剛架)作為承重骨架,在骨架上布置按設(shè)計要求張緊的膜材,后者主要起圍護(hù)作用。

(3)索系支承式膜結(jié)構(gòu)由空間索系作為主要承重結(jié)構(gòu),在索系上布置按設(shè)計要求張緊的膜材。這種膜結(jié)構(gòu)主要由索、桿和膜構(gòu)成,三者共同起承重作用。在通常所稱的張拉整體(tensegrity)結(jié)構(gòu)中,如采用膜材,即屬于索系支承膜結(jié)構(gòu)。另外,比較流行的索穹頂結(jié)構(gòu)也屬于此類。

(4)空氣支承膜結(jié)構(gòu),具有密閉的充氣空間,并設(shè)置維持內(nèi)壓的充氣裝置,借助內(nèi)壓保持膜材的張力,形成設(shè)計要求的曲面。

膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容,更多關(guān)于膜結(jié)構(gòu)分為幾類、膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。

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