1、安全性:按照現(xiàn)有的各國(guó)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,在地震等水平荷載作用下能保持很好的穩(wěn)定性。2、輕質(zhì):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,從而使其自重比傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的小得多,但卻具有良好的穩(wěn)定性。建筑師可以利用其輕質(zhì)大跨的特點(diǎn)設(shè)計(jì)和組織結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)件,將其輕盈和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特性有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)。3、透光性:膜材的透光性可以為建筑提供所需的照度,這對(duì)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(guò)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。通過(guò)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(gè)百分點(diǎn),膜屋面對(duì)于人眼來(lái)說(shuō)依然是發(fā)亮和透光的,具有輕型屋面的觀(guān)感。4、柔性: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。膜結(jié)構(gòu)通過(guò)變形來(lái)適應(yīng)外荷載。陽(yáng)光、空氣、綠草、水溪,人造景觀(guān)把人們帶入五彩繽紛,千姿百態(tài)的世界。河南球館張拉膜廠(chǎng)家
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)”?!案唿c(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。周口PVC張拉膜與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)相比,張拉膜結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)多專(zhuān)業(yè)間的相互協(xié)調(diào)過(guò)程。
此外在保暖層下面還有一層很薄的蒸氣絕緣層,能起吸音作用。位于號(hào)稱(chēng)日本雪國(guó)的秋田縣,深積雪可達(dá)150cm。1990年建造了天空穹頂體育館,其外形從球體截取,長(zhǎng)邊為130m、短邊為100m。這座體育館的設(shè)計(jì)構(gòu)思來(lái)源于當(dāng)?shù)氐难└G洞,但置身其中又有在戶(hù)外的感覺(jué)。屋蓋承重是正交的格構(gòu)式空間拱系,沿長(zhǎng)方向采用空腹拱并設(shè)有鋼索,沿短方向采用鋼管拱。長(zhǎng)向鋼索被用來(lái)對(duì)膜面施加張力,同時(shí)與骨架在屋面形成V形槽溝,以便于雪滑落。緊貼屋面的鋼管拱被用作輸送暖風(fēng)的通道,既起到融雪的作用,也解決了膜面的結(jié)露問(wèn)題。膜材為單層玻璃纖維織物,透光率可達(dá)10%,在場(chǎng)中仰望屋頂,給人以通透明亮的感覺(jué)。在寒冷地區(qū)建造大跨度膜結(jié)構(gòu),秋田天空穹頂是一個(gè)成功的范例。(四)、膜的交承--空氣、索或骨架膜材屋面以什么支承,始終是膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有待于探索的問(wèn)題。也許當(dāng)初是從氣球或橡皮艇受到的啟發(fā),人們考慮以空氣為支承,就是向氣密性好的膜材所覆蓋的空間注入空氣,利用內(nèi)外空氣的壓力差使膜材受拉,結(jié)構(gòu)就具有一定的剛度來(lái)承重。早在第二次世界大戰(zhàn)后期,美國(guó)就曾用氣承式膜結(jié)構(gòu)建造了一些小直徑的雷達(dá)罩棚用于目的,而大阪博覽會(huì)的美國(guó)館則是大跨度氣承式膜結(jié)構(gòu)的里程碑。
而對(duì)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(guó)舉行的博覽會(huì)上。在這些博覽會(huì)上,小小的展覽館,無(wú)不以新穎奇特的造型來(lái)吸引觀(guān)眾,而膜結(jié)構(gòu)就能用來(lái)達(dá)到這樣的目的。例如1985年在日本茨城縣舉行的國(guó)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(mén)。在眾多的展覽館中膜結(jié)構(gòu)尤為奪目,像火鳥(niǎo)館以鋼梁與索組成的骨架支承扁平的凹凸屋面。美國(guó)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(guò)燈光的反射宛如燃燒的火焰。其他象在候車(chē)亭、電話(huà)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(guān)。就形狀而言,對(duì)建筑師說(shuō)來(lái)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(guò)程中逐步形成的,有一個(gè)形狀確定的問(wèn)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(duì)膜面施加預(yù)應(yīng)力使之承受張力,其形狀也相應(yīng)改變。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。
三)、從帳篷到長(zhǎng)久性建筑過(guò)去人們習(xí)慣地把膜結(jié)構(gòu)看作是個(gè)帳篷,而帳篷只能算是一個(gè)臨時(shí)性建筑--不夠牢固、不能防火、又不能保暖或隔熱。如今對(duì)采用膜結(jié)構(gòu)的帳篷卻要刮目相看了,其中的關(guān)鍵問(wèn)題就是材料。當(dāng)初大阪博覽會(huì)上的美國(guó)館,由于是臨時(shí)性的展覽建筑,采用的膜材是涂覆聚氯乙烯(PVC)的玻璃纖維織物,算不上先進(jìn),但在強(qiáng)度上也經(jīng)受了兩次速度高達(dá)每小時(shí)140km以上臺(tái)風(fēng)的考驗(yàn)。通過(guò)這個(gè)工程使設(shè)計(jì)者認(rèn)識(shí)到,需要一種強(qiáng)度更高、耐久性更好、不燃、透光和能自潔的建筑織物,70年代美國(guó)制造商開(kāi)發(fā)的玻璃纖維織物即滿(mǎn)足了如上的要求。主要的改進(jìn)是涂覆的面層采用了聚四氟乙烯(PTFE,商品名Teflon一特氟?。?。這種材料于1973年應(yīng)用于美國(guó)加利福尼亞拉維思學(xué)院一個(gè)學(xué)生活動(dòng)中心的屋頂上。經(jīng)過(guò)20多年的考驗(yàn),材料還保持著70-80%的強(qiáng)度,仍然透光并且沒(méi)有褪色,拉維恩學(xué)院膜結(jié)構(gòu)的使用經(jīng)驗(yàn)表明,涂覆PTEE面層的玻璃纖維織物,不但有足夠的強(qiáng)度承受張力,在使用功能上也具有很好的耐久性,從樂(lè)觀(guān)的估計(jì)來(lái)說(shuō),這種材料的使用年限將遠(yuǎn)不止當(dāng)初所估計(jì)的25年。與此同時(shí),一種價(jià)格比較低、涂覆PVC的聚酯織物在性能上也有很大的改進(jìn)。制造商在原來(lái)的涂層外面再加一面層。由于新材料、新形式的不斷出現(xiàn),膜結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)大的生命力,必將是21世紀(jì)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的主流。焦作景觀(guān)張拉膜廠(chǎng)家
通過(guò)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。河南球館張拉膜廠(chǎng)家
1.張拉膜車(chē)棚的連接部分必須具有強(qiáng)度,剛度和耐用性,且不變形,不會(huì)影響作用力,并且連接的膜材料在其他部分的結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞之前,請(qǐng)勿這樣做。2.確保膜結(jié)構(gòu)之間的連接安全,合理,美觀(guān)。連接器的強(qiáng)度,剛度和耐用性必須滿(mǎn)足要求,且變形不會(huì)影響力的作用,并且接頭的膜材料不會(huì)比其他零件的結(jié)構(gòu)損壞得更快。膜結(jié)構(gòu)的停車(chē)棚連接器必須堅(jiān)固,以減少連接期間的應(yīng)力收集。3.考慮節(jié)點(diǎn)計(jì)劃偏***對(duì)拉鏈和膜材料的影響,并確保施加預(yù)緊力的方法和計(jì)劃沒(méi)有錯(cuò)誤。膜結(jié)構(gòu)車(chē)棚膜單元設(shè)備和張緊過(guò)程的質(zhì)量檢查記錄。4.薄膜材料,鋼材和其他產(chǎn)品的質(zhì)量需要保修。停車(chē)棚連接器的鋼膜結(jié)構(gòu)必須堅(jiān)固,以減少連接期間的應(yīng)力聚集。河南球館張拉膜廠(chǎng)家