本篇文章給大家談?wù)勀そY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程,,以及膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范書對應(yīng)的知識點(diǎn),,希望對各位有所幫助,,不要忘了收藏本站喔,本文目錄一覽:,,1,、,我想請問一下膜結(jié)構(gòu)工程的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是什么,?,,2、,,膜與鋼結(jié)構(gòu)的協(xié)同計(jì)算如何算,,用什么軟件?,3,、,,膜結(jié)構(gòu)的膜是什么膜,4,、,,膜結(jié)構(gòu)是一種什么類型的建筑?
本篇文章給大家談?wù)勀そY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程,,以及膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范書對應(yīng)的知識點(diǎn),,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔,。
本文目錄一覽:
- 1,、我想請問一下膜結(jié)構(gòu)工程的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是什么,?
- 2,、膜與鋼結(jié)構(gòu)的協(xié)同計(jì)算如何算,,用什么軟件?
- 3、膜結(jié)構(gòu)的膜是什么膜
- 4,、膜結(jié)構(gòu)是一種什么類型的建筑,?
- 5,、膜結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)
- 6、膜結(jié)構(gòu)是否有相應(yīng)的設(shè)計(jì)資質(zhì)或者施工資質(zhì)要求
我想請問一下膜結(jié)構(gòu)工程的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是什么,?
膜結(jié)構(gòu)工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn):
一、?膜結(jié)構(gòu)制作,、安裝分項(xiàng)工程應(yīng)按具體情況劃分為一個或若干個檢驗(yàn)批,,按本章的規(guī)定進(jìn)行工程質(zhì)量驗(yàn)收。與膜結(jié)構(gòu)制作,、安裝相關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)分項(xiàng)工程的驗(yàn)收,,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)劃》GB?50205執(zhí)行。其它相關(guān)分項(xiàng)工程的驗(yàn)收,,應(yīng)按有關(guān)的施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,。
二、?膜結(jié)構(gòu)的支承結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)連接構(gòu)造應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn):?1,、?保證連接的安全,、合理、美觀,。?2,、?連接件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性,,應(yīng)不先于所連接的膜材,、拉索或鋼構(gòu)件破壞,并不產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)受力性能的變形,。連接處的膜材應(yīng)不先于其它部位的膜材破壞,。?3、?連接件應(yīng)傳力可靠,,并減少連接處應(yīng)力集中,。?4、?節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)符合計(jì)算假定。應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)構(gòu)造偏心對拉索,、膜材產(chǎn)生的影響,,施加預(yù)張力的方式、結(jié)構(gòu)安裝允許偏差,,以及進(jìn)行二次張拉的可能性,。?5、?在膜材連接處應(yīng)保持高度水密性,,應(yīng)采取一定的構(gòu)造措施防止膜材磨損和撕裂,。?6、?對金屬連接件應(yīng)采用可靠的防腐蝕措施?7,、?在支承構(gòu)件與膜材的連接處不得有毛刺,、尖角、尖點(diǎn),。
三,、?膜面外觀應(yīng)全面進(jìn)行檢查。膜面排水坡度,、排水槽,、天溝、檐口等做法應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,。表面應(yīng)無積水?坑,,可采用自然或人工淋水試驗(yàn)檢查排水是否順暢。
四,、?膜面外觀應(yīng)全面進(jìn)行檢查。膜面應(yīng)無時顯污漬,、串色現(xiàn)象,,無破損、劃傷,,無明量褶皺,。
五、?工程完工后宜檢查膜面的張力值是否符合設(shè)計(jì)和預(yù)張力,。
六,、?膜結(jié)構(gòu)工程驗(yàn)收時,應(yīng)具備下列文件和記錄,,并經(jīng)檢查符合相關(guān)規(guī)定的質(zhì)量要求:?1,、?膜結(jié)構(gòu)(含鋼、索結(jié)構(gòu))施工圖,、竣工圖,、設(shè)計(jì)變更文件;?2、?技術(shù)交底記錄,、施工組織設(shè)計(jì),;?3、?膜材,、鋼材,、索及其材料的產(chǎn)品質(zhì)量保證書和檢測報告;?4,、?膜單元,、鋼構(gòu)件、索和其他部件制作過程的質(zhì)量檢驗(yàn)記錄,;?5,、?膜單元安裝和施加預(yù)張力過程的質(zhì)量檢驗(yàn)記錄;?6,、?專業(yè)操作人員上崗證書,;?7、?其他有關(guān)文件和記錄,。
七,、?空氣支承膜結(jié)構(gòu)在驗(yàn)收前應(yīng)進(jìn)行充氣系統(tǒng)測試。經(jīng)測試應(yīng)確認(rèn),;氣流損失不大于設(shè)計(jì)值,;最大靜內(nèi)壓不大于最大工作內(nèi)壓設(shè)計(jì)值;壓力控制系統(tǒng)按設(shè)計(jì)運(yùn)行,。有條件時,,尚可進(jìn)行除雪系統(tǒng)和緊急后備系統(tǒng)的測試。
八,、?空氣支承膜結(jié)構(gòu)工程驗(yàn)收時,,除第六條所規(guī)定的文件外,尚應(yīng)提供下列文件,;設(shè)計(jì)條件說明,;充氣設(shè)備的合格證明;結(jié)構(gòu)在常規(guī)和緊急情況下的操作和維護(hù)手冊,。
九,、?膜結(jié)構(gòu)工程檢驗(yàn)批準(zhǔn)的施工質(zhì)量驗(yàn)收,當(dāng)符合下列各項(xiàng)規(guī)定時,,應(yīng)判定為合格:有關(guān)分項(xiàng)工程的施工質(zhì)量,,按本規(guī)程第一條的規(guī)定驗(yàn)收合格;膜結(jié)構(gòu)的支承結(jié)構(gòu)和連接構(gòu)造符合本規(guī)程第二條規(guī)定;工程排水、防水功能的檢驗(yàn)結(jié)果符合本規(guī)程第三條的規(guī)定;工程觀感質(zhì)量的檢驗(yàn)結(jié)果符合本規(guī)程第四條的規(guī)定;工程質(zhì)量控制資料和文件的檢查結(jié)果符合本規(guī)定第六條的規(guī)定,;
十,、膜結(jié)構(gòu)制作、安裝分項(xiàng)工程所含檢驗(yàn)批的質(zhì)量經(jīng)驗(yàn)收均判定為合格時,該分項(xiàng)工程應(yīng)判定為合格,。
十一,、當(dāng)膜結(jié)構(gòu)制作、安裝工程驗(yàn)收批的質(zhì)量經(jīng)驗(yàn)收不合格,,應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行處理:經(jīng)查清原因并返工,、返修不合格的連接構(gòu)件和排水、防水措施或更換不合格的構(gòu)件,、部件后,,檢驗(yàn)批可重新進(jìn)行驗(yàn)收;經(jīng)對不合格的觀感質(zhì)量進(jìn)行修補(bǔ)處理并達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,,檢驗(yàn)批可重新進(jìn)行驗(yàn)收;當(dāng)膜材性能,、連接構(gòu)件、制作安裝達(dá)不到原設(shè)計(jì)要求,,但經(jīng)設(shè)計(jì)單位核算并確認(rèn)仍可滿足結(jié)構(gòu)的安全和使用功能時,,該檢驗(yàn)批可予以難收;對不合格的檢難批進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理后,如能滿足安全使用要求,,可按技術(shù)處理方案和協(xié)商文件進(jìn)行驗(yàn)收,。
十二、膜結(jié)構(gòu)制作,、安裝檢驗(yàn)批和分項(xiàng)工程應(yīng)由監(jiān)理工程師(建設(shè)單位項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人)組織設(shè)計(jì)單位和施工單位項(xiàng)目專業(yè)質(zhì)量(技術(shù))負(fù)責(zé)人等進(jìn)行驗(yàn)收和處理,。
十三、膜結(jié)構(gòu)制作,、安裝檢驗(yàn)批和分項(xiàng)工程的質(zhì)量驗(yàn)收記錄,,應(yīng)參照采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50300中附錄D、附錄E的格式,。
膜與鋼結(jié)構(gòu)的協(xié)同計(jì)算如何算,用什么軟件?
設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定
1.膜結(jié)構(gòu)選型
1) 除小跨度結(jié)構(gòu)外,,膜結(jié)構(gòu)中的膜材總是與其他構(gòu)件共同承重。目前,,國內(nèi)外對膜結(jié)構(gòu)的形式有很多種不同分類方法,,尚未統(tǒng)一。本規(guī)程按膜材及其相關(guān)構(gòu)件的受力方式分成四種形式,,是一種比較科學(xué)的分類方法,。
2) 整體張拉式膜結(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(diǎn)和錨固點(diǎn)形成整體,。
3) 骨架支承式膜結(jié)構(gòu)由鋼構(gòu)件(如拱、鋼架)或其他鋼性結(jié)構(gòu)起承重作用,膜材主要起圍護(hù)作用,。
4) 索系支承式膜結(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)(cabledome)也屬于此類,。
5) 以空氣作為一種支承方式,是膜結(jié)構(gòu)的一個特點(diǎn),,一般也成為充氣結(jié)構(gòu),,其設(shè)計(jì)與構(gòu)造與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)有許多不同之處。
2.建筑設(shè)計(jì)
1) 膜結(jié)構(gòu)建筑的表現(xiàn)方式與一般建筑有所不同,,在建筑單位方案設(shè)計(jì)階段,,就應(yīng)充分考慮到不同表現(xiàn)方式的相容與協(xié)調(diào),并注意利用膜結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)所具有的形象特點(diǎn),,因勢利導(dǎo),。膜結(jié)構(gòu)建筑的方案設(shè)計(jì)應(yīng)由建筑師與膜結(jié)構(gòu)工程師共同完成。設(shè)計(jì)時首先應(yīng)考慮膜結(jié)構(gòu)體系的特殊性,,從建筑功能和結(jié)構(gòu)受力性能入手,,創(chuàng)造出形式完美、構(gòu)造合理的膜結(jié)構(gòu)建筑,。
2) 各國對于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(dāng)有條件時應(yīng)盡量采用不然類膜材,。當(dāng)永久性建筑采用阻燃類膜材時,尚應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)叵啦块T的要求采取必要的防火措施,。
3) 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(jì)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,。
4) 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,。
5) 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(jì)從方案階段就應(yīng)予重視,一面造成重大工程隱患,。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。
6) 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(qiáng)風(fēng)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(diǎn)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(hù),。
3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1) 國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068修訂后對結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)X做了兩點(diǎn)改變:(1)X不僅考慮結(jié)構(gòu)的安全等級,,而且考慮了結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限;(2)將原標(biāo)準(zhǔn)X取值中的“等于”改為“不應(yīng)小于”,,使不同投資者對結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)有更多的選擇余地,。對于一般工業(yè)與民用建筑膜結(jié)構(gòu),其安全等級多為二級,,其設(shè)計(jì)使用年限多為50年,,因此其結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)不應(yīng)小于1.0;對于設(shè)計(jì)使用年限為15~25年的易于更換膜材的膜結(jié)構(gòu),,其結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)可適當(dāng)降低,,取為不小于0.95;對于設(shè)計(jì)使用年限為5年的臨時性的膜結(jié)構(gòu),,其結(jié)構(gòu)重要系數(shù)可取不小于0.9.應(yīng)該指出,膜結(jié)構(gòu)下部的鋼或鋼筋混凝土承重結(jié)構(gòu),,其設(shè)計(jì)使用年限仍可采用50年,,當(dāng)膜結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限時,,可以更換膜材,從而達(dá)到與下部結(jié)構(gòu)同樣的設(shè)計(jì)使用年限,。
2) 本條系根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定,,對于承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài),分別根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求采用不同的荷載組合,。結(jié)合膜結(jié)構(gòu)的具體情況,,按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時,只考慮荷載效應(yīng)的基本組合,,采用荷載設(shè)計(jì)值和強(qiáng)度設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算,,不考慮偶然組合;按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時,,只考慮荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合,,采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值、組合值和變形限值進(jìn)行計(jì)算,,不考慮其他組合,。
3) 本條列出了作用在膜結(jié)構(gòu)上的各種荷載,其中溫度變化,、支座不均勻沉降和施工荷載可根據(jù)工程具體情況予以考慮,,地震作用在本規(guī)程第5.1.5條中規(guī)律可不考慮。施工荷載可根據(jù)工程安裝的特點(diǎn)確定,,有時不僅要考慮均布荷載,,還有考慮安裝或檢修時的集中荷載。
4) 目前,,我國的膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都參照國外的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行,,荷載組合采用長期與短期兩種情況(日本規(guī)范稱為持久與臨時荷載),并分別規(guī)定了不同的安全系數(shù),。由于膜結(jié)構(gòu)受力具有較強(qiáng)的幾何非線性,,其各項(xiàng)荷載效應(yīng)不能進(jìn)行線性組合,因此本條規(guī)定采用兩種組合類別,,其中,,第一類組合相當(dāng)于長期(持久)荷載組合,第二類組合相當(dāng)于短期(臨時)荷載組合,,并以抗力分項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),。
5) 風(fēng)荷載是膜結(jié)構(gòu)的主要荷載。由于膜結(jié)構(gòu)的體型較復(fù)雜,,而《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009所提供的建筑體型有限,,所以膜結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載體型系數(shù)一般需要通過風(fēng)洞試驗(yàn)來確定。當(dāng)所設(shè)計(jì)的膜結(jié)構(gòu)為園林景觀小品或臨時性建筑時,,可參考以往的工程經(jīng)驗(yàn)確定風(fēng)荷載體型系數(shù),。
6) 作為屋面的膜結(jié)構(gòu)多為負(fù)高斯曲率曲面,,結(jié)構(gòu)上所受的雪荷載一般為非均勻分布,因此應(yīng)根據(jù)不同的曲面形狀,、曲率變化調(diào)整雪荷載分布系數(shù)的取值,。
7) 膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,除了保證結(jié)構(gòu)體系的整體穩(wěn)定外,,還應(yīng)保證在局部膜片破壞或局部索推出工作時不致引起結(jié)構(gòu)整體失效,。由于膜材在拉力作用下存在松弛、徐變等問題,,張拉式膜結(jié)構(gòu)在正常使用1~2年后需要進(jìn)行第二次張拉,,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮兩次張拉對結(jié)構(gòu)整體的影響。
8) 由于材料自身存在老化問題,,各類膜材均有一定的使用年限,。對于永久性建筑,當(dāng)膜材達(dá)到使用年限或部分膜片在使用期間出現(xiàn)破損時,,需要進(jìn)行更換,,這一點(diǎn)在結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)時宜予以考慮。
材料
2.膜材
1) 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,。膜材的抗拉強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度,、抗剝離強(qiáng)度,、抗污染和抗老化能力等是反映膜材性能的只要指標(biāo),設(shè)計(jì)時應(yīng)予以綜合考慮做出適當(dāng)選擇,。膜材的價格與其性能直接有關(guān),,表1表示常用膜材的價格比例。 表1常用膜材的價格比對
膜材代號 GT PCF PCD PCA
價格比例 300~400 100 100 60~80
本規(guī)程將常用膜材按其基材分為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,。
2) 本條根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)外生產(chǎn)廠所提供的膜材品種,按其抗拉強(qiáng)度一級相應(yīng)的重要與厚度加以分級,,以便在設(shè)計(jì)中選用,。表4.1.2-1、表4.2.2-2分別給出了G類和P類各級膜材的抗拉強(qiáng)度值,,在設(shè)計(jì)中可作為抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值采用,。本規(guī)程采用以概率理論基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì),但由于對膜材的強(qiáng)度尚無條件進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì),,因此表中的數(shù)值還不是經(jīng)過統(tǒng)計(jì)而得的保證率為95%的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,。當(dāng)生產(chǎn)廠有條件對其膜材產(chǎn)品提供具有95%保證率的抗拉強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時,在設(shè)計(jì)中允許采用高于表4.1.2-1,、表4.2.2-2規(guī)定的數(shù)值作為抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,。
3) 由于傳統(tǒng)的影響,,膜材生產(chǎn)廠對其所生產(chǎn)膜材提供的質(zhì)量保質(zhì)期都偏低,實(shí)際上膜材的可使用年限均大于其質(zhì)量保質(zhì)期,。表中,膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限是根據(jù)實(shí)際工程投入使用的經(jīng)驗(yàn)匯總而得,。
2.拉索和錨具
1) 拉索有多種鋼索可拱選擇,。熱擠聚乙烯高強(qiáng)鋼絲索是由若干高強(qiáng)度鋼絲并攏經(jīng)大節(jié)距扭絞、繞包,,且在外皮擠包單護(hù)層或雙護(hù)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。
2) 目前橋梁等設(shè)計(jì)中鋼索的抗拉能力是以容許承載力來表達(dá)的,,采用單一安全系數(shù)K,。本規(guī)程按國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068采用的以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,以多項(xiàng)系數(shù)代替了單一的安全系數(shù),。兩者相比,,可以認(rèn)為過去的單一的安全系數(shù)K中包含了鋼索分項(xiàng)系數(shù)x、永久荷載和可變荷載分項(xiàng)系數(shù)X,、X,。由于目前尚無足夠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來直接統(tǒng)計(jì)X值,在制訂本規(guī)程時只能按照過去采用的K值結(jié)合膜結(jié)構(gòu)所受荷載的特點(diǎn)來反推X值,。膜結(jié)構(gòu)中鋼索的安全系數(shù)K取2.5,,如恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值取X,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取X,,可求得X=1.8,。表4.2.3中的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值即由X1.8并取整而得出。由于鋼索在橋梁和懸索結(jié)構(gòu)中是重要承重構(gòu)件,,在傳統(tǒng)上都采用了比較大的安全系數(shù),,因此換算所得的X要比一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的相應(yīng)值大。
結(jié)構(gòu)計(jì)算
3.一般規(guī)定
1) 膜結(jié)構(gòu)的初始形態(tài)確定,、荷載效應(yīng)分析,、裁剪設(shè)計(jì)是相互影響、相互制約的過程需要反復(fù)調(diào)整,。同時還要考慮施工過程的實(shí)現(xiàn),,如施工工藝、初始預(yù)張力等問題,。 初始形態(tài)分析主要是確定滿足一定初始應(yīng)力分布的膜結(jié)構(gòu)在自平衡狀態(tài)下的幾何形狀,。荷載效應(yīng)分析主要是將空間膜曲面適當(dāng)剝分并展開為平面,計(jì)算確定預(yù)張力影響下膜材的裁剪下料圖,。
2) 膜結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析方法很多,,目前得到公認(rèn)并被廣泛應(yīng)用的主要有三種:非線性有限元法,、動力松弛法和力密度法。
3) 非線性有限元法是將膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元離散,,采用大μ移小應(yīng)變的幾何非線性有限元方法對膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,,得到的結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力。
4) 動力松弛法是將膜結(jié)構(gòu)離散為節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)間的連接單元,,通過對各節(jié)點(diǎn)施加激振力使之產(chǎn)生振動,,然后逐步跟蹤各點(diǎn)的振動過程直至最終求得結(jié)構(gòu)平衡狀態(tài)。
5) 力密度法是將膜結(jié)構(gòu)離散為由結(jié)點(diǎn)和桿件組成的索網(wǎng)結(jié)構(gòu),,在給定的幾何拓?fù)?、支座位置和力密度值(即索力與索長之比)下,通過求解結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的線性方程組來確定結(jié)構(gòu)的變形,。
6) 膜結(jié)構(gòu)中的索,、膜構(gòu)件只能承受拉力、不能承受壓力和彎矩作用,,對外荷載的抵抗主要通過變形來實(shí)現(xiàn),,因而膜結(jié)構(gòu)在外荷載作用下變形較大,計(jì)算時應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的幾何非線性,。膜材是非線性材料,,其應(yīng)力應(yīng)變曲線在應(yīng)力較大時變化較大,但通常設(shè)計(jì)應(yīng)力比斷裂強(qiáng)度小的多,,此時可近似認(rèn)為膜材是線彈性的,。
7) 由于支承結(jié)構(gòu)變形對膜結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布影響較大,故膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時宜考慮膜與支承結(jié)構(gòu)協(xié)同工作,。對于骨架支承式膜結(jié)構(gòu),,由于支承結(jié)構(gòu)為鋼性體系(如鋼桁架、拱或網(wǎng)架等),,變形較小,,故計(jì)算時可將膜與鋼性骨架連接處近似視為固定支承邊界。對于其他形式的膜結(jié)構(gòu),,計(jì)算時應(yīng)將膜與支承體系一起進(jìn)行整體分析,。
8)膜結(jié)構(gòu)自重較小,地震對結(jié)構(gòu)的影響也較小,,故設(shè)計(jì)時可不考慮地震作用,,單地震對支承結(jié)構(gòu)(包括骨架支承式膜結(jié)構(gòu)的承重骨架)的影響應(yīng)予考慮。
4.初始形態(tài)分析
1) 在膜結(jié)構(gòu)初始平衡曲面內(nèi)預(yù)張力是自相平衡的,。膜結(jié)構(gòu)的平衡曲面可分為兩類:等應(yīng)力曲面和非等力曲面,。等應(yīng)力曲面是指膜面內(nèi)預(yù)張力均勻分布,此時膜面面積最小(即最小曲面),。非等應(yīng)力曲面是指膜面內(nèi)預(yù)張力不均勻分布單自相平衡,。膜結(jié)構(gòu)初始形態(tài)分析宜首先尋找應(yīng)力均勻的最小曲面,在最小曲面不存在的情況下再尋找應(yīng)力不均勻的平衡曲面,。
2) 膜結(jié)構(gòu)的形態(tài)分析實(shí)際上是確定結(jié)構(gòu)中預(yù)張力大小和分布的過程,。預(yù)張力值的設(shè)定應(yīng)保證膜材在正常使用形態(tài)下不會因溫度、徐變和荷載作用等而發(fā)生松弛,,并應(yīng)保證膜材在極端氣候條件下最大應(yīng)力小于設(shè)計(jì)應(yīng)力,,同時應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)張拉的實(shí)現(xiàn)和安裝方便。
3) 本條給出的初始預(yù)張力最小值,,是參考國內(nèi)外膜材應(yīng)力應(yīng)變試驗(yàn)結(jié)果和工程經(jīng)驗(yàn)提出的。
5.荷載效應(yīng)分析
1) 當(dāng)膜結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生較大應(yīng)力或變形時,,應(yīng)返回初始形態(tài)確定階段對膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,。通常可調(diào)整初始預(yù)張力大小和分布,、調(diào)整結(jié)構(gòu)外形或增加加強(qiáng)數(shù)量等,。
2) 膜結(jié)構(gòu)自重較小,屬風(fēng)敏感結(jié)構(gòu),,在風(fēng)荷載作用下易產(chǎn)生較大的變形和振動,。對膜結(jié)構(gòu)風(fēng)振過程的研究,目前尚處于起步階段,,可借鑒的資料較少,。膜結(jié)構(gòu)形態(tài)各異,很難用統(tǒng)一的風(fēng)振動力系數(shù)來描述,,因此對形象負(fù)復(fù)雜,、跨度較大或重要的建筑物,必須進(jìn)行風(fēng)振動力分析或進(jìn)行氣彈性模型風(fēng)洞試驗(yàn),,以確定風(fēng)荷載動力影響,。對較常用的骨架支承式膜結(jié)構(gòu)和整體張拉式傘形和鞍形膜結(jié)構(gòu),本規(guī)程采用風(fēng)振系數(shù)來考慮結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下可能的最大影響應(yīng)與平均風(fēng)響應(yīng)之比,,便于工程設(shè)計(jì)應(yīng)用,。
3) 迄今,我國膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都參照國外規(guī)范采用單一安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法,。
4) 各國對安全系數(shù)K的取值不盡相同:大多數(shù)國家都按短期荷載和長期荷載取值,,其值分別在3~4和6~8的范圍內(nèi)。如美國的安全系數(shù)取3~8,;日本臨時(短期)荷載下取4,,持久(長期)荷載下取8.我國今年來在工程設(shè)計(jì)中也分別采用4與8.計(jì)算結(jié)構(gòu)抗力時所采用的材料強(qiáng)度值則與膜材強(qiáng)度平均值較為接近。本規(guī)程根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068的要求給出的膜材強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值比過去采用的強(qiáng)度平均值降低約15%。
5) 對于體育場看臺挑蓬一類的整體張拉式膜結(jié)構(gòu),,其整體位移可定義為內(nèi)環(huán)的最大位移,;對于索系支承式膜結(jié)構(gòu),其整體位移可定義為跨中最大位移,。膜結(jié)構(gòu)在荷載效應(yīng)分析時的膜單元,,是指由柔性索邊界或鋼性邊界圍起的一片膜。膜單元名義尺寸,,對于三角形膜單元可定義為最小變長的2/3;對于四邊形膜單元可定義為通過最大位移點(diǎn)的邊界間的最小跨度,。
6) 出現(xiàn)松弛將降低膜結(jié)構(gòu)的剛度,在風(fēng)荷載作用下易發(fā)生劇烈振動,,甚至導(dǎo)致膜材撕裂,。此外松弛還將影響結(jié)構(gòu)的美觀和排水性能。因此,,應(yīng)盡量避免膜材在正常使用狀態(tài)(第一類荷載效應(yīng)組合)下出現(xiàn)松弛,。
7) 索是膜結(jié)構(gòu)中的重要受力構(gòu)件,一旦處于受壓狀態(tài),,就有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動體,,因此規(guī)定,索在第一類荷載效應(yīng)組合下均應(yīng)處于受拉狀態(tài),。
6.裁剪分析
1) 裁剪分析的目的是確定裁剪線和裁剪片,,以便在并攏張拉后實(shí)現(xiàn)初始狀態(tài)下的膜曲面,所以,,裁剪分析應(yīng)根據(jù)初始狀態(tài)的膜曲面和預(yù)張力進(jìn)行,。通過初始形態(tài)分析可以確定膜曲面的形狀。該曲面是由一定幅寬的膜材,,經(jīng)過裁剪程膜片,,并相互連接后張拉而成。膜曲面上的膜片間的連接線為裁剪線,。裁剪膜片是待求平面,,而膜曲面上的膜片是空間的,并且在裁剪線確定后是已知的,,所以確定平面裁剪膜片的關(guān)鍵是如何將已知的空間膜片展開成平面裁剪膜片,。實(shí)際生成的曲面和形態(tài)分析所得的曲面之間的誤差,取決于空間膜片展開成平面的精度,。由于膜曲面上的空間裁剪片具有預(yù)張力,,所以確定平面裁剪片時還必須考慮預(yù)張力釋放后的幾何尺寸改變。
2) 膜材的裁剪線可采用測地線法,、平面相交法或其他有效的方法確定,。測地線法是指在膜結(jié)構(gòu)初始預(yù)應(yīng)力平衡曲面上尋找測地線作為裁剪線,。測地線指曲面上兩點(diǎn)之間距離最短的線。對于可展曲面,,展開平面上的測地線為直線,;對于不可展曲面,展開平面上的測地線接近直線,。平面相交法是指在膜結(jié)構(gòu)初始預(yù)應(yīng)力平衡曲面上,,用一組平面按一定規(guī)律與曲面相交,并將各交線作為裁剪線,。測地線線法得到的膜片寬度較為接近,,節(jié)省膜材,單在曲面上形成的熱合線美觀性和視覺性效果較差,。平面相交法可根據(jù)需要得到具有美觀性和一定視覺效果的裁剪線,。裁剪分析時應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和美觀性兩個因素后確定裁剪。
3) 由于膜材在裁剪線處斷開,,故此處易產(chǎn)生應(yīng)力集中,。如果裁剪線處剪應(yīng)力較大會影響膜材的受力性能,所以應(yīng)盡量做到裁剪線與膜材纖維正交,,使主應(yīng)力方向與纖維方向一致,避免裁剪線受剪,。
4) 膜結(jié)構(gòu)曲面的形成與初始預(yù)張力作用有關(guān),,裁剪時必須考慮膜材應(yīng)力釋放后的彈力回縮。通常根據(jù)初始預(yù)張力大小和所用膜材的性能,,通過修正裁剪膜片幾何尺寸(沿徑向和緯向回縮)來消除膜內(nèi)預(yù)張力的影響,。
7.空氣支承膜結(jié)構(gòu)計(jì)算要點(diǎn)
1) 空氣支承膜結(jié)構(gòu)是通過保持內(nèi)部氣壓來維持結(jié)構(gòu)形狀并抵抗外荷載的。同時,,內(nèi)壓又是作用在結(jié)構(gòu)上的荷載,,應(yīng)與其他荷載一起參與組合。內(nèi)壓是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個可變參數(shù),,可以根據(jù)外荷載的情況加壓或減壓,,以調(diào)整結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度。最大工作內(nèi)壓是指當(dāng)結(jié)構(gòu)處于不利的外界環(huán)境時,,如由于積水(雪)造成膜的凹陷,,由設(shè)計(jì)人員為操作人員確定的可以使用的最大內(nèi)壓。確定最大工作內(nèi)壓應(yīng)考慮材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度,、外界荷載類型等多種影響因素,。
2) 最小工作內(nèi)壓是指在正常氣候和使用條件下,保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定所需的最小壓力值,。當(dāng)恒荷載被分散到一定的影響區(qū)域時,,最小工作內(nèi)壓應(yīng)超過單位面積上恒荷載的最大值。
3) 正常工作內(nèi)壓是由設(shè)計(jì)人員確定的一個壓力范圍,在正常工作內(nèi)壓下,,結(jié)構(gòu)在常遇荷載作用下能夠保持穩(wěn)定,。正常工作壓力應(yīng)根據(jù)使用情況和進(jìn)出情況,在最小工作內(nèi)壓至最大工作內(nèi)壓之間變化,。在公共聚會場所,,為保證環(huán)境的舒適度,應(yīng)適當(dāng)減小出入口處的風(fēng)速和作用在門上的壓力,,工作內(nèi)壓不宜超過287Pa,。對主要用于倉儲的場所,當(dāng)車輛進(jìn)出時工作內(nèi)壓值可以取大一些,,以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,。
4) 錨固體系應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)(臨時性、辦臨時性或永久性)選擇,?;A(chǔ)錨固體系在拉力或浮力作用下易產(chǎn)生短期和長期徐變,從而使上部結(jié)構(gòu)體系和基礎(chǔ)錨固體系間產(chǎn)生不確定的附加荷載作用,。應(yīng)認(rèn)真設(shè)計(jì)空氣支承膜結(jié)構(gòu)的所有錨固構(gòu)件,。
5) 出入口處的門框與周邊的膜應(yīng)分別設(shè)計(jì),以保證門框不受到膜結(jié)構(gòu)變形的影響,。此外門框與膜的連接,,應(yīng)做到在門框結(jié)構(gòu)受荷載變形時不會使周邊的膜產(chǎn)生過大的應(yīng)力。
連接構(gòu)造
6.1一 般 規(guī) 定
6.1.7 膜結(jié)構(gòu)中的金屬連接件直接與膜材相連,,易受外界影響而銹蝕,,不但易污染膜材,影響美觀,。而且往往會引起截面削弱而產(chǎn)生安全隱患,,因此,全部金屬連接件均應(yīng)進(jìn)行防腐處理,。
6.1.8 膜材對缺陷比較敏感,。若膜材中存在小孔、裂紋等缺陷,,膜材強(qiáng)度將有較大降低,。在膜材與支承骨架相連處的毛刺 、尖角,、尖點(diǎn)將使該處出現(xiàn)應(yīng)力集中,。對膜材涂層的擦傷也會影響膜材的使用壽命。
6.2膜 材 的 連 接
6.2.1 膜結(jié)構(gòu)的空間曲面是由許多平面膜材經(jīng)裁剪設(shè)計(jì)搭界而成,,膜材幅寬較小,,因此膜片間需經(jīng)接縫連接,。膜材接縫的連接應(yīng)根據(jù)不同膜材選用不同的方式。粘結(jié)結(jié)合耐久性較差,,不宜采用,。縫合和機(jī)械連接方式易造成截面削弱,,使用時應(yīng)予注意,。膜材的主要受力接縫宜采用熱合方法連接。
6.2.5 當(dāng)膜面跨度較大時可采用拉索進(jìn)行加強(qiáng),。常用的拉索主要有鋼絲拉束,、鋼絞線、鋼絲繩等,。為美觀與防腐需要也可采用鍍鋅鋼絲繩,、不銹鋼纜繩、鋼棒等,。不論采用何種鋼索都應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)受力的輕度要求,。
6.3膜材與支承骨架、鋼索,、邊緣構(gòu)件的連接
6.3.2 膜材與鋼索可以單邊或雙邊連接,。簡單的連接方法是將鋼索穿入與膜材熱合的邊套中。對重要工程,,可采用鋁合金或不銹鋼夾板和連接件來連接膜材與鋼索,。
6.3.3 當(dāng)膜材直接連接于鋼性邊界上時,應(yīng)盡量避免出現(xiàn)直角或銳角的邊界形狀,,以減少安裝難度,并避免產(chǎn)生應(yīng)力集中,。
6.4鋼 索 及 其 端 部 連 接 夾具是節(jié)點(diǎn)中用以固定鋼索的主要部件,,可采用鋁合金、不銹鋼,、熱鍍鋅鋼等材料,。夾具主要通過高強(qiáng)螺栓等用上下兩塊夾板鋼索夾緊。 鋼索錨固是膜結(jié)構(gòu)中傳力的重要環(huán)節(jié),。壓接式連接件是握裹式錨具中的主要形式,。通常采用鋁合金或其他高強(qiáng)材料做成索套,在高壓下壓成形,,主要用于直徑較小的柔性鋼索,。澆鑄式連接件分冷鑄和熱鑄兩種。冷鑄錨具是將鐵屑和環(huán)氧樹脂攪拌后澆鑄入錨杯,,與鋼絲凝固后形成毛塞,。熱鑄錨具是采用低熔點(diǎn)的合金進(jìn)行澆鑄,,早期采用的是鉛鋅合金,現(xiàn)在通常采用巴氏合金,,這種錨具主要用于錨固高強(qiáng)鋼絲束,。
制作
膜材的裁剪、熱合是膜結(jié)構(gòu)加工制作過程的重要環(huán)節(jié),,應(yīng)嚴(yán)格按照裁剪設(shè)計(jì)圖紙和工藝文件進(jìn)行,,無設(shè)計(jì)變更文件時不得隨意更改。一般來講,,P類和G類膜材的熱合設(shè)備不能混用,。目前,我國尚無膜結(jié)構(gòu)加工制作人員的統(tǒng)一培訓(xùn),、考核標(biāo)準(zhǔn),,各企業(yè)應(yīng)自行組織培訓(xùn)和考核。即使是同一品牌,、同一型號的膜材,,對不同的生產(chǎn)批次,一般也有不同程度的色差和不均質(zhì),。因此,,建議同一工程使用同一批號的膜材。易褪色物品或有害于膜材的化學(xué)溶劑,,對膜材會有一定損傷,,應(yīng)分開存放?;覊m會造成熱合設(shè)備在膜材熱合時打火,、燒焦或擊穿膜材,因此,,整個加工制作過程應(yīng)保持清潔,。有些膜材的表面涂層,如不經(jīng)處理而直接搭接熱合,,連接強(qiáng)度將會受到影響,,因此,鼻血將表面涂層打磨后方可熱合,。此時,,應(yīng)注意打磨不得損傷膜材,一面影響熱合處的拉伸強(qiáng)度,。
7.0.7 由于G類膜材的變形性能弱于P類膜材,,故對前者熱合后膜單元的尺寸偏差要嚴(yán)格控制。
7.0.8 受熱合溫度影響,,膜材可能會收縮變形,,因此應(yīng)注意工藝要求,,以保證熱合后均勻平整。
7.0.10 包裝時,,P類膜材可以采用折疊方式,,G類膜材宜采用卷裝方式。為便于膜單元現(xiàn)安裝,,折疊或卷裝的順序宜與施工時的展開方向相反,。
7.0.12 鋼絲繩下料前應(yīng)進(jìn)行預(yù)張拉,以消除非彈性變形,。熱擠聚烯高強(qiáng)鋼絲束和鋼絞線,,在出場時一般已進(jìn)行過預(yù)張拉。 膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時,,圖紙中標(biāo)注的鋼索長度一般為預(yù)張拉后尚無尺寸,,在索制作時應(yīng)予注意。
安裝
鋼構(gòu)件,、拉索安裝 現(xiàn)場應(yīng)具備的安裝條件包括:支撐結(jié)構(gòu)已完成施工,,混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求;具備構(gòu)件堆放和組對場地,;具備吊車出入通道和支吊場地等,。膜結(jié)構(gòu)是一種整體空間結(jié)構(gòu)體系,支撐位置的準(zhǔn)確性會直接影響結(jié)構(gòu)體系中的內(nèi)力分布,。為使工程與設(shè)計(jì)假定相一致,,必須嚴(yán)格控制支撐結(jié)構(gòu)和預(yù)埋件的尺寸偏差。
膜 單 元 安 裝 為使膜單元保持清潔,,應(yīng)避免土建施工時引起的揚(yáng)塵和外裝飾工程中使用的涂料對膜面造成污染,。膜結(jié)構(gòu)安裝時應(yīng)注意安全,除8.2.6條指出的安裝時的氣象條件外,,對保證安全的設(shè)施,、施工人員的安全裝備和注意事項(xiàng),應(yīng)由施工單位制定具體的措施,。 膜單元在地面或高空作業(yè)平臺上展開前,應(yīng)先清潔地面或平臺并鋪設(shè)保護(hù)膜,。在空中展開或吊裝膜單元時,,應(yīng)避免吊點(diǎn)受力過大造成膜材撕裂。 所采取的臨時固定措施應(yīng)能抵抗施工期間可能發(fā)生的強(qiáng)風(fēng),,還應(yīng)使膜面不積水,。
施 加 預(yù) 張 力 設(shè)置可調(diào)部件是為了適應(yīng)制作和安裝誤差??烧{(diào)部件上應(yīng)有設(shè)計(jì)位置的標(biāo)示,。確定施力位置時應(yīng)注意以下各點(diǎn):通過該點(diǎn)應(yīng)能將力均勻傳遞至周邊各點(diǎn),,不致有死角;受力部件的力值不宜過大,;便于整個結(jié)構(gòu)體系安裝,;掌握施力機(jī)具的人員易于操作。確定施力點(diǎn)位移量時應(yīng)注意便于索膜安裝,,要適當(dāng)留有余量,,以消除整個結(jié)構(gòu)體系積累的誤差。在施力點(diǎn)檢測力值是檢查工程施工結(jié)果與設(shè)計(jì)假定吻合程度的重要手段,,但目前尚不能普遍實(shí)行,,只能對有代表性的施力點(diǎn)進(jìn)行力值抽檢。
工程驗(yàn)收
膜結(jié)構(gòu),、鋼構(gòu)件,、索等在制作、安裝過程中均可能出現(xiàn)尺寸偏差,,膜面還可能出現(xiàn)局部褶皺,,如經(jīng)設(shè)計(jì)、制作,、安裝方協(xié)商,,認(rèn)為不影響安全使用,可以不作處理,。目前國內(nèi)外尚無能夠準(zhǔn)確量測膜面張力的儀器,,此項(xiàng)規(guī)定不要求強(qiáng)制執(zhí)行,但要求 進(jìn)行過程控制,,并左經(jīng)驗(yàn)判斷,。膜結(jié)構(gòu)工程中施加預(yù)張力是一個關(guān)鍵性的施工環(huán)節(jié),其施加過程和施加數(shù)值均應(yīng)包含在施工現(xiàn)場質(zhì)量檢驗(yàn)記錄中,??諝庵文そY(jié)構(gòu)與常規(guī)結(jié)構(gòu)不同之處在于必須充氣才能使用,因此,,驗(yàn)收前必須進(jìn)行充氣系統(tǒng)的測試,。
圍護(hù)和保養(yǎng)
膜結(jié)構(gòu)竣工后要十分重視圍護(hù)和保養(yǎng),以保證正常使用,,這與一般建筑物是不同的,。 在竣工后的一段時間內(nèi),制作安裝單位應(yīng)負(fù)責(zé)檢查和圍護(hù),,并向使用單位提供保養(yǎng)圍護(hù)手冊,。膜結(jié)構(gòu)的長期維修和保養(yǎng)應(yīng)有專人負(fù)責(zé)。 空氣支撐膜結(jié)構(gòu)應(yīng)始終保持設(shè)計(jì)的工作內(nèi)壓,,其目的是保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,,并防止在大風(fēng)或積雪下過度變形
膜結(jié)構(gòu)的膜是什么膜
有pvc,、PTFE、ETFE等,!一般膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程的車棚或雨棚用的都是pvc膜,!可以保10年左右!
膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程我知道合肥領(lǐng)航膜結(jié)構(gòu)技術(shù)有限公司的膜結(jié)構(gòu)汽車棚做的不錯。我們公司07年就是由他家公司做了一個300平方的膜結(jié)構(gòu)汽車棚,。經(jīng)過08年大雪的驗(yàn)證至今完好,。不錯不錯。你若想了解膜結(jié)構(gòu)方面的詳細(xì)信息可直接到百度上搜合肥領(lǐng)航膜結(jié)構(gòu)技術(shù)有限公司進(jìn)入其公司網(wǎng)站即可,!相信你大有收獲,!呵呵
膜結(jié)構(gòu)是一種什么類型的建筑,?
膜結(jié)構(gòu)是一種建筑與結(jié)構(gòu)完美結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系,。它是用高強(qiáng)度柔性薄膜材料與支撐體系相結(jié)合形成具有一定剛度的穩(wěn)定曲面,能承受一定外荷載的空間結(jié)構(gòu)形式,。
膜結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)
張拉整體結(jié)構(gòu)( Tensegrity )是由一組連續(xù)的拉桿和連續(xù)的或不連續(xù)的壓桿組合而成的自應(yīng)力,、自支撐的網(wǎng)狀桿系結(jié)構(gòu),其中“不連續(xù)的壓桿”的含義是壓桿的端部互不接觸,,即一個節(jié)點(diǎn)上只連接一個壓桿,。 Tensegrity 是美國建筑師 R.B.Fuller 首先提出的一種結(jié)構(gòu)思想,他認(rèn)為宇宙的運(yùn)行就是按照張拉整體的原理進(jìn)行的,,即萬有引力是一個平衡的張力網(wǎng),,各個星球是這個網(wǎng)中的一個個 孤立點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)體系中的索網(wǎng)就相當(dāng)于宇宙中的萬有引力,,獨(dú)立的受壓桿件 相當(dāng)于宇宙中的星球
20 世紀(jì) 60 年代隨著現(xiàn)代柔性建筑材料的發(fā)展,,建筑師們從帳篷著一最古老的簡單建筑結(jié)構(gòu)出發(fā),構(gòu)造出了魔幻般的形式——膜結(jié)構(gòu),。它可以構(gòu)成單曲面,,多曲面等不同建筑結(jié)構(gòu)形式,滿足了建筑師們對建筑與美學(xué)高度統(tǒng)一的要求,。
柔性材料具有透光和防紫外線功能,,在一些室外建筑和環(huán)境小品中得到廣泛的應(yīng)用。正是由于這一特征,,夜間的燈光設(shè)計(jì)使膜結(jié)構(gòu)具有鮮明的環(huán)境標(biāo)志特征,。
優(yōu)美造型的膜材,不銹鋼配件和緊固件加上設(shè)計(jì)輕巧合理,,表面處理嚴(yán)格的鋼結(jié)構(gòu)支撐,塑造出形式美觀,,設(shè)計(jì)合理的膜結(jié)構(gòu),,在當(dāng)今世界范圍內(nèi)的建筑環(huán)境設(shè)計(jì)中占有舉足輕重的地位,。 透光性是現(xiàn)代膜結(jié)構(gòu)最被廣泛認(rèn)可的特性之一。膜材的透光性可以為建筑提供所需的照度,,這對于建筑節(jié)能十分重要,。對于一些要求光照多且亮度高的商業(yè)建筑等尤為重要。通過自然采光與人工采光的綜合利用,,膜材透光性可為建筑設(shè)計(jì)提供更大的美學(xué)創(chuàng)作空間,。夜晚,透光性將膜結(jié)構(gòu)變成了光的雕塑,。
膜材透光性是由它的基層纖維,、涂層及其顏色所決定的。標(biāo)準(zhǔn)膜材的光譜透射比在10%~20%之間,,有的膜材的光譜透射比可以達(dá)到40%,,而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對光色的選擇可以通過涂層的顏色或是面層顏色來調(diào)節(jié),。
通過膜材和透光保溫材料的適當(dāng)組合,,可以使含保溫層的多層膜具有透光性。即使光譜透射只有幾個百分點(diǎn),,膜屋面對于人眼來說依然是發(fā)亮和透光的,,具有輕型屋面的觀感。 張拉膜結(jié)構(gòu)不是剛性的,,其在風(fēng)荷載或雪荷載的作用下會產(chǎn)生變形,。膜結(jié)構(gòu)通過變形來適應(yīng)外荷載,在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小,,直至能更有效抵抗該荷載,。
張拉結(jié)構(gòu)的靈活性使其可以產(chǎn)生很大的位移而不發(fā)生永久性變形。膜材的彈性性能和預(yù)應(yīng)力水平?jīng)Q定了膜結(jié)構(gòu)的變形和反應(yīng),。適應(yīng)自然的柔性特點(diǎn)可以激發(fā)人們的建筑設(shè)計(jì)靈感,。
不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韌性極佳,,不會因折疊而產(chǎn)生脆裂或是破損,,這樣的材料是有效實(shí)現(xiàn)可移動、可展開結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和前提,。 張拉膜結(jié)構(gòu)的獨(dú)特曲面外形使其具有強(qiáng)烈的雕塑感,。膜面通過張力達(dá)到自平衡。負(fù)高斯膜面高低起伏具有的平衡感使體型較大的結(jié)構(gòu)看上去像擺脫了重力的束縛般輕盈地飄浮于天地之間,。無論室內(nèi)還是室外這種雕塑般的質(zhì)感都令人激動,。
張拉膜結(jié)構(gòu)可使建筑師設(shè)計(jì)出各種張力自平衡、復(fù)雜且生動的空間形式。在一天內(nèi)隨著光線的變化,,雕塑般的膜結(jié)構(gòu)通過光與影而呈現(xiàn)出不同的形態(tài),。日出和日落時,低入射角度的光線將突現(xiàn)屋頂?shù)那屎透〉裥Ч?,太陽位于遠(yuǎn)地點(diǎn)時,,膜結(jié)構(gòu)的流線型邊界在地面上投入彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性,,經(jīng)過設(shè)計(jì)的人工燈光也可使膜結(jié)構(gòu)成為光的雕塑,。 按照現(xiàn)有的各國規(guī)范和指南設(shè)計(jì)的的輕型張拉膜結(jié)構(gòu)具有足夠的安全性。輕型結(jié)構(gòu)在地震等水平荷載作用下能保持很好的穩(wěn)定性,。
由于輕型結(jié)構(gòu)自重較輕,,即使發(fā)生意外坍塌,其危險性也較傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)小,。膜結(jié)構(gòu)發(fā)生撕裂時,,若結(jié)構(gòu)布置能保證桅桿、梁等剛性支承構(gòu)件不發(fā)生坍塌,,其危險性會更小,。
膜結(jié)構(gòu)的柔性使其在任一荷載作用下均以最有利的形態(tài)承載。當(dāng)然,,結(jié)構(gòu)的布置和形狀要根據(jù)荷載情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整,。設(shè)計(jì)要確何膜面與其輔助結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)工作,以避免力在膜面或輔助結(jié)構(gòu)上集中而達(dá)結(jié)構(gòu)破壞的臨界值,。 具有特定功能的建筑都可通過立意得以表達(dá),,張拉膜結(jié)構(gòu)的獨(dú)特外形體現(xiàn)了建筑自身的自然美感。
這些建筑形態(tài)本身和與其相協(xié)調(diào)的傳統(tǒng)建筑一起構(gòu)成了令人興致盎然的地面標(biāo)志性建筑,。優(yōu)秀的膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)與外形的有機(jī)融合,,使其顯得了類拔萃,同時與自然環(huán)境,、歷史及現(xiàn)代的城市景觀有機(jī)結(jié)合,。
輕型結(jié)構(gòu)可以看成是大型的雕塑作品,可為其周邊空間增添活力,,成為周圍環(huán)境的補(bǔ)充和焦點(diǎn),。 膜屋面的一個重要作用就是抵御各種天氣變化(如日曬、雨淋,、風(fēng)雪等)對其內(nèi)部空間的影響,,保持建筑物內(nèi)部的舒適性。選擇膜面的形態(tài)和材料時要考慮到所有可能的天氣狀況,,并盡可能利用建筑本身等被動方法來減少能量的消耗,。
多孔膜材可用作遮蔽結(jié)構(gòu),。它可以控制光的透射和反射,使室內(nèi)擁有散射光,,并且促進(jìn)自然通風(fēng),,使屋面溫度與周圍環(huán)境的溫度相同,并避免向下的熱輻射,。
為了抵擋風(fēng)雪,膜面的外形應(yīng)使排水通暢使捷,,避免在其上形成水兜或雪的堆積,。在施加預(yù)應(yīng)力前的安裝成形階段,張拉膜結(jié)構(gòu)對這些荷載十分敏感,。為了能將雨水排除,,膜材和接縫須密封防水,膜邊緣也必須進(jìn)行特殊的細(xì)部設(shè)計(jì),,以防止雨水進(jìn)入室內(nèi),。 與其它結(jié)構(gòu)相比的另一個突出優(yōu)勢是輕型結(jié)構(gòu)對環(huán)境的影響具有可調(diào)和性。另外它還有兩個重要的特性,,即可移動性和靈活性,。
結(jié)構(gòu)可以在不同的地點(diǎn)反復(fù)拆建,這就是張拉膜結(jié)構(gòu)的可移動,。它將游牧式與定居式的建筑融為一體,。膜材輕柔的特點(diǎn)使其方便運(yùn)輸,且易于迅速搭建,,而閑置時占用空間很小,。這種特性使膜結(jié)構(gòu)十分適于用作臨時性可移動建,特別是在發(fā)生突然災(zāi)難或遇到緊急情況而需要在短時間內(nèi)為大量人員提供庇護(hù)所的時候,。
另一方面,,可移動薄膜結(jié)構(gòu)除具有與永久建筑相媲美的舒適性外,它還引入了建筑行業(yè)的一個新概念,,即將房屋的所有權(quán)與土地的所有權(quán)相分離,。建筑不再是不可移動的,而是可移動的,。這種可移動性和可重復(fù)使用的特點(diǎn)對加速現(xiàn)代城市的發(fā)展和建筑功能在某些特殊領(lǐng)域中的轉(zhuǎn)變具有重要的意義,。 結(jié)構(gòu)類膜結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成部件就是膜材料、鋼結(jié)構(gòu)和鋼索,,不同的膜材和鋼索,,其性能及價格各不相同。結(jié)構(gòu)類造型可分為以下二類:
1. 骨架式膜結(jié)構(gòu):此類膜結(jié)構(gòu)是固定在精致鋼材,、空間桁架或其他堅(jiān)固的構(gòu)架上,,稱之為骨架式膜結(jié)構(gòu),。
2. 張力式膜結(jié)構(gòu):僅利用簡單的支撐系統(tǒng)及膜素材自身的張力特性,構(gòu)成此類膜結(jié)構(gòu),。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同,,膜結(jié)構(gòu)以柔性的薄膜和索為主要受力材料。要進(jìn)行膜結(jié)構(gòu)的工程設(shè)計(jì),,必須了解其材料,。用于建筑工程的薄膜材料可以分為織物類膜材和非織物類膜材兩大類。其中織物類膜材常用的有 PVDF 涂層覆蓋聚酯纖維織物(以下簡稱PVC 膜材)以及PTFE 涂層覆蓋玻璃纖維織物(以下簡稱PTFE膜材),;非織物類膜材則以ETFE 薄膜最具代表性和競爭性,。膜材的選擇往往在很高程度上取決于建筑物的功能、防火要求,、設(shè)計(jì)壽命和投資額,。 1.建筑材料的耐火等級問題
用于膜結(jié)構(gòu)中的高強(qiáng)度柔韌性薄膜稱為膜材,它是膜結(jié)構(gòu)工程中最重要的組成部分,,作用與鋼筋,、混凝土、輕質(zhì)板材上是等同的,,在膜結(jié)構(gòu)建筑中既是起圍護(hù)作用的建筑材料,,又是張拉結(jié)構(gòu)體系中的受力材料?!督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》及《高層民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》中對建筑物各構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限都有明確的規(guī)定,。目前膜結(jié)構(gòu)建筑中使用的膜材通常有兩類,一類是以玻璃纖維織物為基材,,涂覆聚四氟乙烯(PTFE)等樹脂材料,,燃燒性能可達(dá)到A 級;另一類是以尼龍織物為基材,,涂覆PVC 及其他樹脂材料,,燃燒等級可以達(dá)到B1 級。
2.建筑空間跨度大,,較難劃分防火分區(qū),,火災(zāi)情況下易形成火災(zāi)蔓延
膜結(jié)構(gòu)大多用于體育館、劇院,、展覽建筑的觀眾廳,、展覽廳,其面積,、長度可以根據(jù)需要確定,,但如果用于商業(yè)、學(xué)校,、食堂,、菜市場等建筑,,就要受規(guī)范的限制了,必須作防火分區(qū),,但這種建筑大多高度及跨度都很大,,劃分防火分區(qū)比較困難,因此,,一旦發(fā)生火災(zāi),,各種垂直通道起拔火桶作用。當(dāng)煙氣到達(dá)膜面以下時,,頂部氣流水平運(yùn)動,,致使火災(zāi)橫向擴(kuò)大,容易形成大面積的火災(zāi)蔓延,。
3.人員疏散困難
膜結(jié)構(gòu)建筑因空間巨大,人員在膜空間內(nèi)到達(dá)室外出口的距離長,,因此疏散時間就長,。煙霧向上和向水平方向快速蔓延,擋住了疏散人員的視線,,增大了疏散難度,。另外,大空間內(nèi)人員多,,疏散時容易發(fā)生滯留,。
4.火災(zāi)探測不及時,普通自動滅火設(shè)施無法有效發(fā)揮作用,,火災(zāi)撲救困難
膜結(jié)構(gòu)建筑空間一般都比較高,,跨度比較大,發(fā)生火災(zāi)后煙氣蔓延時,,探測器動作與在普通建筑內(nèi)動作相比會慢一些,,且我們通常使用的自動噴水滅火系統(tǒng)在這種建筑中布置比較困難,更不能有效發(fā)揮滅火作用,。撲救膜建筑這種大空間建筑物火災(zāi)往往會遇到很多的困難,。例如:熱輻射強(qiáng),煙霧濃,,火勢蔓延速度快,、途徑多。另外,,面對新型的膜建筑,,我們?nèi)狈渚冗@類大空間建筑物火災(zāi)的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),這給消防滅火的登高作業(yè),、內(nèi)攻偵察,、火場供水等都帶來不少困難,。 1.建筑構(gòu)件的耐火等級
膜結(jié)構(gòu)建筑的支撐一般為鋼結(jié)構(gòu),國內(nèi)對于鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù)多采用涂防火涂料,。國外類似建筑大多是不涂防火涂料的,。還有一種更為穩(wěn)妥的辦法:就是在構(gòu)造上作處理,使膜面緊貼在鋼索下面,,火災(zāi)中煙氣首先面對的是膜面,,這樣鋼索下面又多了一個保護(hù)層,使鋼架不受任何高溫作用,。
瑞典國家測試院曾對PTFE 和PVC 兩種膜材料進(jìn)行同樣條件的燃燒試驗(yàn),,對試驗(yàn)過程的溫度、有毒氣體成分,、膜材燒穿情況進(jìn)行了測試分析,,結(jié)果表明雖然PTFE 膜材的耐火極限和燃燒性能比PVC 膜材高,但是PVC 膜材受熱后很快形成開放洞口,,有利于煙氣和熱量的排出,,從而延緩鋼結(jié)構(gòu)的坍塌,而PTFE 膜材受熱后只是接縫處裂開,,最后沿接縫大塊脫落,,熱量容易在頂部聚集,而且PTFE 膜材產(chǎn)生的CO2 和CO 至少是PVC 膜材的兩倍,,因此對于膜結(jié)構(gòu)特別是封閉式膜結(jié)構(gòu)建筑使用PVC 膜材好一些,。
2.采取特殊的防火、防煙分隔措施
膜結(jié)構(gòu)大多用于體育館,、劇院,、展覽建筑的觀眾廳、展覽廳,,其面積,、長度可以根據(jù)需要確定,但如果用于商業(yè),、學(xué)校,、食堂、菜市場等建筑,,就要受規(guī)范的限制了,,膜結(jié)構(gòu)建筑相對于普通建筑,在主體大空間內(nèi)無構(gòu)造柱與梁,,是一個連續(xù)完整的空間,。膜空間和與之相連的部分之間必須設(shè)置有效的防火分隔設(shè)施,防止火勢向膜空間以外的其它空間蔓延,。用普通建筑中的防火墻和防火卷簾劃分防火分區(qū)難以實(shí)現(xiàn),。我們可以采取一些特殊措施,,例如可以采用“防火帶”的方法劃分防火分區(qū),即在有可燃物品的建筑物中劃分出一段區(qū)域,,這個區(qū)域內(nèi)的建筑構(gòu)件及裝修全部為非燃材料(且該區(qū)域內(nèi)不存放可燃物)并采取有效的防煙措施,,阻擋防火帶一側(cè)的煙火向另一側(cè)蔓延,從而在空間上形成一個無形的防火分隔區(qū)域,。對于防煙分區(qū)的劃分,,可以利用空間上方結(jié)構(gòu)體系,掛上以耐火纖維為基材的輕質(zhì)幕布,,平時卷起,,在火災(zāi)報警后自動放下,懸停于一定高度進(jìn)行防煙分區(qū),,劃分的面積在1000 平方米左右,,代替了傳統(tǒng)的擋煙垂壁,效果明顯,。
3.機(jī)械防排煙設(shè)施
對于封閉的膜結(jié)構(gòu)建筑物,,設(shè)置機(jī)械防排煙設(shè)施是至關(guān)重要的,煙氣往往比火更可怕,,在火災(zāi)中,煙氣彌漫,,能見度被降低,,延誤了疏散時間;大量高溫有毒氣體的存在,,使人降低和逐漸喪失了逃生能力,;高溫?zé)煔庥兄c火一樣的對建筑結(jié)構(gòu)破壞的作用。就膜建筑來說,,其防火分區(qū)面積和疏散距離都已超標(biāo),,所以對這類建筑的大空間進(jìn)行有效的防排煙設(shè)計(jì)顯得由為重要。第一步是控?zé)?,通過一定的正壓送風(fēng)量將火災(zāi)煙氣吹向一個固定的空間內(nèi),,使煙氣不會無規(guī)則擴(kuò)散;第二步是蓄煙,,利用建筑物自身的大空間條件設(shè)計(jì)“儲煙倉”將煙氣蓄積,,形成距地面有一定高度的無煙層;第三是排煙,。國外研究機(jī)構(gòu)通過計(jì)算機(jī)模擬證明:如果一個煙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)適當(dāng),,可以防止煙在30~45min 內(nèi)聚集在距地面3~4m處。這段時間對于人員疏散是極其寶貴的,,同時也給滅火創(chuàng)造了有利條件,。
4.運(yùn)用新型的火災(zāi)探測系統(tǒng)
通常建筑中所廣泛使用的火災(zāi)探測器大多數(shù)以煙氣濃度和溫度為信號進(jìn)行探測的,,且大多數(shù)為頂棚式安裝。普通建筑的樓層高度多數(shù)在6m 以下,,火災(zāi)煙氣能很快到達(dá)頂棚,,因此這類探測器是適用的。然而膜結(jié)構(gòu)建筑空間很高,,煙氣在上升過程中不斷受到冷卻和稀釋,,在到達(dá)頂棚時濃度和溫度都大大降低,不足以啟動火災(zāi)探測器,。另外,,由于建筑物內(nèi)部熱風(fēng)壓影響,大空間上部常常會形成一定厚度的熱空氣層,,它足以阻止火災(zāi)煙氣上升到大空間頂棚,,從而影響火災(zāi)探測器工作,所以普通型探測器是不適用于膜建筑的,。運(yùn)用新型的火災(zāi)報警技術(shù)如紅外光束感煙探測器,、空氣采樣及線型差溫探測器運(yùn)用于膜建筑,解決了膜空間早期報警的難題,。
5.采用有效的自動滅火裝置
設(shè)置空氣加壓移動式消防水炮,。它可根據(jù)空氣加壓的大小確定射程,確保膜空間及其中部區(qū)域的安全,。另外在大廳四壁適當(dāng)位置上可考慮設(shè)置帶架水槍,,以便當(dāng)展廳上半部的橫幅、彩帶,、氣球之類的可燃物著火后,,可有效的組織撲救。
膜結(jié)構(gòu)是否有相應(yīng)的設(shè)計(jì)資質(zhì)或者施工資質(zhì)要求
正規(guī)膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程的是有資質(zhì)要求的膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程,,膜結(jié)構(gòu)是屬于鋼結(jié)構(gòu)下面的,!
一般分設(shè)計(jì)和承包2種,分為3級,2級,,1級!
雙1級做高!
不過現(xiàn)在也有好多膜結(jié)構(gòu)公司沒有這類的資質(zhì),!
如果你要找膜結(jié)構(gòu)公司的話,最好有這方面的資質(zhì),,放心點(diǎn),!不是么膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程?
關(guān)于膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程和膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范書的介紹到此就結(jié)束了,,不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ,?如果你還想了解更多這方面的信息,記得收藏關(guān)注本站。