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)通過特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行。對于柔性邊界,預(yù)應(yīng)力的大小可以通過調(diào)整支撐桿的位置來調(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。英國泰晤士河畔的千年穹頂是膜結(jié)構(gòu)體系的標(biāo)志性建筑,為世界矚目。陜西張拉膜景觀
一般的建筑考慮到成本和性能兩方面,很少選用這種膜材,目前國外的生產(chǎn)廠家也不多。ETFE建筑膜材由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。ETFE不具有優(yōu)良的抗沖擊性能、電性能、熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性,而且機(jī)械強(qiáng)度高,加工性能好。近年來,ETFE膜材的應(yīng)用在很多方面可以取代其他產(chǎn)品而表現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢和市場前景。這種膜材透光性特別好,號稱“軟玻璃”,質(zhì)量輕,只有同等大小玻璃的1%;韌性好、抗拉強(qiáng)度高、不易被撕裂,延展性大于400%;耐候性和耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng),熔融溫度高達(dá)200℃;可有效的利用自然光,節(jié)約能源;良好的聲學(xué)性能。自清潔功能使表面不易沾污,且雨水沖刷即可帶走沾污的少量污物,清潔周期大約為5年。另外,ETFE膜可在現(xiàn)成預(yù)制成薄膜氣泡,方便施工和維修。ETFE也有不足,如外界環(huán)境容易損壞材料而造成漏氣,維護(hù)費(fèi)用高等,但是隨著大型體育館、游客場所、候機(jī)大廳等的建設(shè),ETFE更突顯自己的優(yōu)勢。目前生產(chǎn)這種膜材的公司很少,只有少數(shù)幾家公司可以提供ETFE膜材,這種膜材的研發(fā)和應(yīng)用在國外發(fā)達(dá)國家也不過十幾年的歷史。張拉膜結(jié)構(gòu)包括內(nèi)容1,初始態(tài)分析:確保生成形狀穩(wěn)定、應(yīng)力分布均勻的三維平衡曲面,并能夠抵抗各種可能的荷載工況。忻州張拉膜隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)一步發(fā)展,使人類面臨著保護(hù)自然環(huán)境的使命。
張拉膜的車棚空間很高,煙氣在上升過程中不斷受到冷卻和稀釋,在到達(dá)頂棚時(shí)濃度和溫度都極大*降低,不足以啟動(dòng)火災(zāi)探測器。另外,由于張拉膜車棚內(nèi)部熱風(fēng)壓影響,大空間上部常常會(huì)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(bào)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)用于張拉膜車棚,解決了膜空間早期報(bào)警的難題。
新一代的創(chuàng)新建筑也正在北京的土地上拔地而起。由于蒸蒸日上的經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)大支持,世界上大的航空港、有節(jié)能環(huán)保的建筑及世界上高的室外觀光臺等將很快一一落戶中國。文章列舉評選結(jié)果說,2008年以前完工的國家游泳中心(水立方)、國家體育場()、國家大劇院等中國公眾十分熟悉的場館更理所當(dāng)然地進(jìn)入了“”之列。從對它們的評價(jià)與介紹中可以看到評選者對追求環(huán)保、自然的推崇。比如被稱為“水立方”的國家游泳中心,是節(jié)能環(huán)保型的建筑。游泳池內(nèi)的水將由太陽能加熱,泳池的雙重過濾裝置可實(shí)現(xiàn)水的再利用,就連多余的雨水也將被收集和儲(chǔ)存在地下的水池中。復(fù)雜的工程系統(tǒng)和彎曲的鋼結(jié)構(gòu)使得外部結(jié)構(gòu)像一個(gè)泡沫,這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得“水立方”幾乎經(jīng)得起任何地震的襲擊。文章介紹“”時(shí)寫道,為讓北京奧運(yùn)會(huì)主會(huì)場這個(gè)有著91000個(gè)座位的、可能是至今大的環(huán)保型體育場獲得自然通風(fēng),建筑師從自然中獲得了靈感,了一個(gè)未完全密封,但同樣能為觀眾和運(yùn)動(dòng)員遮風(fēng)擋雨的外殼。體育場的外觀猶如一個(gè)由枝條編織而成的;而其內(nèi)部,從休息室到飯店,每一個(gè)分開的空間都是一個(gè)的單元,從而使自然空氣的流通成為可能。文章指出,作為全國具流行色彩的城市??臻g結(jié)構(gòu)建筑的美感往往令人震撼,而這種震撼源于合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)! 直線是美的。
而對于以索或骨架支承的膜結(jié)構(gòu),其曲面就可以隨著建筑師的想象力而任意變化。膜結(jié)構(gòu)形狀的千變?nèi)f化突出地表現(xiàn)在歷年各國舉行的博覽會(huì)上。在這些博覽會(huì)上,小小的展覽館,無不以新穎奇特的造型來吸引觀眾,而膜結(jié)構(gòu)就能用來達(dá)到這樣的目的。例如1985年在日本茨城縣舉行的國際科學(xué)技術(shù)博覽會(huì),入口就是以五顏六色的膜材構(gòu)成的拱形大門。在眾多的展覽館中膜結(jié)構(gòu)尤為奪目,像火鳥館以鋼梁與索組成的骨架支承扁平的凹凸屋面。美國館以高聳的桅桿懸掛銀白色的屋面。電力館以塔架懸吊25個(gè)尖頂帳篷,夜晚通過燈光的反射宛如燃燒的火焰。其他象在候車亭、電話亭、走廊、廁所上也都出現(xiàn)了用膜材構(gòu)成形式各異的建筑小品,蔚為大觀。就形狀而言,對建筑師說來是至關(guān)重要的。采用一般結(jié)構(gòu)的建筑物,其形狀往往是先由建筑師確定。膜結(jié)構(gòu)則不同,首先它的變形比一般結(jié)構(gòu)要大一些,其次它的形狀是在施工過程中逐步形成的,有一個(gè)形狀確定的問題,需要結(jié)構(gòu)工程師的參與。要確定在初始荷載下結(jié)構(gòu)的初始形狀,即結(jié)構(gòu)體系在膜自重(有時(shí)還有索)與預(yù)應(yīng)力作用下的平衡位置。在初步設(shè)計(jì)階段,先按建筑要求設(shè)定大致的幾何外形,然后對膜面施加預(yù)應(yīng)力使之承受張力,其形狀也相應(yīng)改變。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。忻州張拉膜雨棚
索膜結(jié)構(gòu)具有易建、易拆、易搬遷、易更新、充分利用陽光和空氣以及與自然環(huán)境融合等特長。陜西張拉膜景觀
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(huì)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)生長久性變形。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。張拉膜不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韌性較好,不會(huì)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(dòng)、可展開結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和前提。4、雕塑感: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(dòng)。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(dòng)的空間形式。在內(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(shí),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(shí),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。陜西張拉膜景觀