沙特阿拉伯吉大機(jī)場(chǎng)候機(jī)大廳的懸掛膜結(jié)構(gòu)占地42萬(wàn)m2。作為膜結(jié)構(gòu)一種新形式,索穹頂于1988年首先用在漢城奧運(yùn)會(huì)的體操館與擊劍館,其后又在一些體育建筑中得到推廣。千年穹頂以其獨(dú)特的膜結(jié)構(gòu),顯示了當(dāng)今建筑技術(shù)與材料科學(xué)的發(fā)展水平。目前國(guó)內(nèi)有好多廠家都能生產(chǎn)有PVC涂層聚酯織物,但其性能尚未能完全達(dá)到建筑織物的要求,作為建筑用的長(zhǎng)久性材料尚需進(jìn)一步提高。據(jù)悉近有些公司正在試制有PVDF面層的聚酯織物和PTFE玻璃纖維織物,外觀與性能都大有改進(jìn)。近一段時(shí)間來(lái),國(guó)外媒體表現(xiàn)出了對(duì)中國(guó)建筑設(shè)計(jì)前所未有的關(guān)注。2005年12月23日的美國(guó)《商業(yè)周刊》評(píng)選出了中國(guó)新建筑奇跡,包括北京奧體主會(huì)場(chǎng)、國(guó)家游泳中心、北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)、上海世界金融中心、國(guó)家大劇院、電視臺(tái)、上海崇明東灘生態(tài)城、當(dāng)代MOMA、長(zhǎng)城腳下的公社、東海大橋(上海)。其中地處北京的建筑就有七家之多。“中國(guó)正逐步成為當(dāng)今具有創(chuàng)意性建筑和工程設(shè)計(jì)的舞臺(tái)。”中國(guó)建筑事業(yè)的發(fā)展,正在為前列建筑及工藝技術(shù)創(chuàng)造一個(gè)舞臺(tái)。報(bào)道首先分析了中國(guó)新建筑崛起的經(jīng)濟(jì)原因和外部環(huán)境。文章說(shuō),當(dāng)全球矚目北京2008年奧運(yùn)會(huì)時(shí),不單是世界上快以及具實(shí)力的運(yùn)動(dòng)員們正在為爭(zhēng)取高榮譽(yù)而加緊努力,。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(huì)產(chǎn)生變形。鄭州看臺(tái)張拉膜
北京吸引了很多建筑大師成就事業(yè)。入選的北京“長(zhǎng)城腳下的公社”,是由12名亞洲杰出建筑師設(shè)計(jì)建造的當(dāng)代建筑藝術(shù)作品。北京“當(dāng)代MOMA”的設(shè)計(jì)表明了環(huán)保創(chuàng)新技術(shù)在住宅中應(yīng)用和它所的建筑發(fā)展新趨勢(shì),堪稱大型可持續(xù)發(fā)展住宅建筑的典范。它采用世界上大的地源熱泵系統(tǒng),將用來(lái)幫助這個(gè)由第20層的咖啡館、干洗店等系列服務(wù)設(shè)施連接起來(lái)的8幢建筑組成的小區(qū),采用為節(jié)能的方式保持恒濕恒溫,這是這座建筑的一大亮點(diǎn)。張拉膜住宅單元還有一大亮點(diǎn),就是可再利用廢水,將廚房和洗臉盆的廢水過(guò)濾,衛(wèi)生間循環(huán)利用。(一)、前言為了迎接新世紀(jì)的來(lái)臨,人們?cè)噲D采用各種方式表示慶賀,建造一座建筑物不但以其形體引人注目,而且將作為標(biāo)志性建筑而長(zhǎng)久地存在。在全世界眾多的紀(jì)念性建筑中,英國(guó)所建造的千年穹頂(MillenniumDome)尤為突出。當(dāng)2000年子夜的鐘聲敲響時(shí),在倫敦泰晤士河畔五彩繽紛焰火的照耀下,千年穹頂以它銀白色的圓頂迎接新的千禧年。這座直徑320m、以12根高山100m的桅桿所支承的圓球形屋頂采用了張力膜結(jié)構(gòu)。正是這座穹頂集中體現(xiàn)了20世紀(jì)建筑技術(shù)的精華,用它來(lái)迎接新世紀(jì),的確是再恰當(dāng)不過(guò)了。雖然人們喜歡從的意義出發(fā),把鐵木構(gòu)架和帆布建成的大棚。平頂山遮陽(yáng)亭張拉膜廠家由于結(jié)構(gòu)性能的高效性,膜結(jié)構(gòu)可以通過(guò)膜面形狀的大變形來(lái)重新分布局部集中荷載。
因?yàn)槟菢拥谋∧げ皇秋h動(dòng)的就是缺乏穩(wěn)定性的。張拉膜結(jié)構(gòu)的美就在于其“力”與“形”的完美結(jié)合。張拉膜結(jié)構(gòu)的基本組成單元通常有:膜材、索與支承結(jié)構(gòu)(桅桿、拱或其他剛性構(gòu)件)。膜材一種新興的建筑材料,已被公認(rèn)為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之后的“第六種建筑材料”。膜材本身受壓不大,抗彎也不是很好,所以要使膜結(jié)構(gòu)正常工作就必須引入適當(dāng)?shù)念A(yù)張力。此外,要保證膜結(jié)構(gòu)正常工作的另一個(gè)重要條件就是要形成互反曲面。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為了減小結(jié)構(gòu)的變形就必須增加結(jié)構(gòu)的抗力;而膜結(jié)構(gòu)是通過(guò)改變形狀來(lái)分散荷載,從而獲得小內(nèi)力增長(zhǎng)的。當(dāng)膜結(jié)構(gòu)在平衡位置附近出現(xiàn)變形時(shí),可產(chǎn)生兩種回復(fù)力:一個(gè)是由幾何變形引起的;另一個(gè)是由材料應(yīng)變引起的。通常幾何剛度要比彈性剛度大得多,所以要使每一個(gè)膜片具有良好的剛度,就應(yīng)盡量形成負(fù)高斯曲面,即沿對(duì)角方向分別形成“高點(diǎn)”和“低點(diǎn)”。“高點(diǎn)”通常是由桅桿來(lái)提供的,也許是由于這個(gè)原因,有些文獻(xiàn)上也把張拉膜結(jié)構(gòu)叫做懸掛膜結(jié)構(gòu)(suspensionmembrane)。索作為膜材的彈性邊界,將膜材劃分為一系列膜片,從而減小了膜材的自由支承長(zhǎng)度,使薄膜表面更易形成較大的曲率。有文獻(xiàn)指出,膜材的自由支承長(zhǎng)度不宜超過(guò)15米。
當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)為剛性邊界時(shí),預(yù)應(yīng)力的施加應(yīng)通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行。對(duì)于柔性邊界,預(yù)應(yīng)力的大小可以通過(guò)調(diào)整支撐桿的位置來(lái)調(diào)整。在張拉索膜結(jié)構(gòu)中,膜材料的張拉預(yù)應(yīng)力由電纜提供。需要注意的是,膜結(jié)構(gòu)棚布的安裝應(yīng)連續(xù),安裝作業(yè)不能連續(xù)一次完成時(shí),應(yīng)采取可靠的臨時(shí)固定措施,以抵御施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的強(qiáng)風(fēng),同時(shí)注意張拉膜表面不積水。首先,在設(shè)計(jì)張拉膜車棚時(shí)應(yīng)保障膜面在張拉后具備足夠的鋼度;在就是細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要思考到二次張拉的可能性。張力結(jié)構(gòu)自重小的原因在于它依靠預(yù)應(yīng)力形態(tài)而非材料來(lái)保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
這是一個(gè)反復(fù)修正的過(guò)程。2,荷載態(tài)分析:張拉膜結(jié)構(gòu)自身重量很輕,為鋼結(jié)構(gòu)的1/5,混凝土結(jié)構(gòu)的1/40;因此膜結(jié)構(gòu)對(duì)地震力有良好的適應(yīng)性,而對(duì)風(fēng)的作用較為敏感。此外還要考慮雪荷載和活荷載的作用。由于目前觀測(cè)資料尚少,故對(duì)膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常采用安全系數(shù)法。張拉膜3,主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的確定,及對(duì)支承結(jié)構(gòu)的有限元分析。當(dāng)支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法與膜結(jié)構(gòu)不同時(shí),應(yīng)注意不同設(shè)計(jì)方法間的系數(shù)轉(zhuǎn)換。4,連接設(shè)計(jì):包括螺栓、焊縫和次要構(gòu)件尺寸。5,剪裁設(shè)計(jì):這一過(guò)程應(yīng)具備必要的試驗(yàn)數(shù)據(jù),包括所選用膜材的楊氏模量和剪裁補(bǔ)償值(應(yīng)通過(guò)雙軸拉伸試驗(yàn)確定)。膜結(jié)構(gòu)在方案階段需要考慮的問(wèn)題有:1,預(yù)張力的大小及張拉方式;2,根據(jù)控制荷載來(lái)確定膜片的大小和索的布置方式;3,考慮膜面及其固定件的形狀以避免積水(雪);4,關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),以避免應(yīng)力集中;5,考慮膜材的運(yùn)輸和吊裝;6,耐久性與防火考慮。在膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段所要考慮的要點(diǎn)有:1,保證膜面有足夠的曲率,以獲得較大的剛度和美學(xué)效果;2,細(xì)化支承結(jié)構(gòu),以充分表達(dá)透明的空間和輕巧的形狀;3,簡(jiǎn)化膜與支承結(jié)構(gòu)間的連接節(jié)點(diǎn),降低現(xiàn)場(chǎng)施工量。膜結(jié)構(gòu)研究的主要問(wèn)題有:1,找形。膜結(jié)構(gòu)能創(chuàng)造出與自然環(huán)境相媲美的空間形式。信陽(yáng)景觀張拉膜棚
隨著建筑空間觀念的日益深化以及科學(xué)手段的提高,回歸自然、沐浴自然之溫馨已是現(xiàn)代建筑環(huán)境學(xué)發(fā)展的主流。鄭州看臺(tái)張拉膜
張拉膜結(jié)構(gòu)膜材分類編輯膜材分類目前建筑膜材認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)是日本JISA-93所規(guī)定的A、B、C三類,是根據(jù)其防火性能的優(yōu)劣來(lái)劃分的。A類A類好,以玻璃纖維織物為基材涂PTFE而成;B類B類次之,以玻璃纖維織物為基材涂PVC而成;C類C類是三類中次的,以聚酯(滌綸)織物為基材涂PVC而成。按涂層材料分,有聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)、橡膠等。PTFE建筑膜材PTFE膜材是在超細(xì)玻璃纖維織物上涂以聚四氟乙烯樹脂而成的材料。這種膜材有較好的焊接性能,有優(yōu)良的抗紫外線、抗老化性能和阻燃性能。另外,其防污自潔性是所有建筑膜材中好的,但柔韌性差,施工較困難,成本也十分驚人。一些公司共同開發(fā)長(zhǎng)久性膜材。其加工方法是把玻纖織物多次快速放入特氟隆熔體中,使織物兩面皆有均勻的特氟隆,使長(zhǎng)久性的PTFE膜正式誕生。此后長(zhǎng)久性膜結(jié)構(gòu)正式在美國(guó)風(fēng)行,許多學(xué)者對(duì)膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究。20年后檢測(cè)結(jié)果表明,這種膜材的力學(xué)性能與化學(xué)穩(wěn)定性指標(biāo)只下降了20%~30%,顏色也幾乎沒(méi)變,膜的表層光滑,具有彈性,大氣中的灰塵、化學(xué)物質(zhì)微粒極難附著與滲透,經(jīng)雨水沖刷建筑膜可恢復(fù)其原有的清潔面層與透光性。鄭州看臺(tái)張拉膜