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张拉膜结构设计的主要内容

作者:admin   发布日期:23-04-27   浏览次数: 5   二维码分享

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从结构办法上大致可分为骨架式、张拉式、充气式膜结构3种方法。

      1.骨架式膜结构(Frame Supported Structure)以钢构或是集成材构成的房顶骨架后,在其上方张拉膜材的结构方法,下部支撑结构安定性高,因房顶造型比较单纯,开口部不易受限制且经济效益高级特色,广泛适用于任何大,小规模的空间。

      2.张拉式膜结构(Tension Suspension Structure)以膜材、钢索及支柱构成,使用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安定的方法。除了可实践具构思,创新且漂亮的造型外,也是能展示膜结构精力的结构方法。近年来,大型跨距空间也多采用以钢索与紧缩材构成钢索网来支撑上部膜材的方法。因施工精度要求高,结构功能强,且具丰富的表现力,所以造价略高于骨架式膜结构。

      3.充气式膜结构(Pneumatic Structure)充气式膜结构是将膜材固定于房顶结构周边,使用送风系统让室内气压上升到必定压力后,使房顶内外发生压力差,以抵抗外力,因使用气压 来支撑,及钢索作为辅佐材,无需任何梁,柱支撑,可得更大的空间,施工方便,经济效益高,但需维持进行24小时送风机工作,在持续运行及机器保护费用的成本上较高。

膜结构规划首要包含以下内容:

      1.初始态剖析:确保生成形状稳定、应力分布均匀的三维平衡曲面,并能够抵抗各种或许的荷载工况;这是一个反复批改的过程。

      2.荷载态剖析:张拉膜结构自身分量很轻,仅为钢结构的15,混凝土结构的140;因而膜结构对地震力有良好的适应性,而对风的效果较为灵敏。此外还要考虑雪荷载和活荷载的效果。因为目前观测材料尚少,故对膜结构的规划一般采用安全系数法。

      3.首要结构构件尺寸的确认,及对支承结构的有限元剖析。当支承结构的规划办法与膜结构不同时,应留意不同规划办法间的系数转换。

      4.连接规划:包含螺栓、焊缝和非必须构件尺寸。

      5.取舍规划:这一过程应具有必要的实验数据,包含所选用膜材的杨氏模量和取舍补偿值(应经过双轴拉伸实验确认)。

膜结构在方案阶段需要考虑的问题有:

      1.预张力的巨细及张拉办法;

      2.根据控制荷载来确认膜片的巨细和索的安置办法;

      3.考虑膜面及其固定件的形状以防止积水(雪);

      4.要害节点的规划,以防止应力会集;

      5.考虑膜材的运送和吊装;

      6.耐久性与防火考虑。

在膜结构规划阶段所要考虑的要点有:

      1.保证膜面有足够的曲率,以取得较大的刚度和美学效果;

      2.细化支承结构,以充分表达透明的空间和轻盈的形状;

      3.简化膜与支承结构间的连接节点下降现场施工量。


膜结构研讨的首要问题有:

      1.找形(Form-finding)或更进一步叫形状理论

      2.考虑膜材松弛和各向异性下的结构响应;

      3.结构在风荷载效果下的动力稳定性;

      4.裁剪优化;

      5.膜与索及支承结构间的相互效果。


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