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膜结构罩棚确定建筑平面形状尺寸三维造型净空体量

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膜结构罩棚确定建筑平面形状尺寸三维造型净空体量

发布日期:2016-10-20 09:45 来源:http://www.95987201.com 点击:

    膜结构罩棚膜结构(Membrane)是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,膜结构车棚是由多种高强薄膜材料及加强构件(钢架、?#31181;?#25110;钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。膜结构是建筑结构中最新发展起来的一种形式,自从1970年代以来, 膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展?#20048;?#24515;、交通服务设施等大跨度建筑?#23567;?#33180;结构是由多种高强薄膜材料(PVC或Teflon)及加强构件(钢架、?#31181;?#25110;钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。膜结构可分为充气膜结构和张拉膜结构两大类。充气膜结构是靠室内不断充气,使室内外产生一定压力差(一般在10㎜~30㎜水柱之间),室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向?#31995;?#28014;力,从而实现较大?#30446;?#24230;。张拉膜结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成型。膜结构的设计主要包括体形设计、初始平衡形状分析、荷载分析、裁剪分析等四大问题。通过体形设计确定建筑平面形状尺寸、三维造型、净空体量,确定各控制点的坐标、结构形式,选用膜材和施工方?#28014;?#21021;始平衡形状分析就是所谓的找形分析。由于膜材料本身没有抗压和抗弯刚度,抗剪强主芤很差,因此其刚度和稳定性需要靠膜曲面的曲率变化和其中预应力来提高,对膜结构而言,任?#38382;?#20505;不存在无应力状态,因此膜曲面形状最终必须满足在一定边界条件、一定预应力条件下的力学平衡,并?#28304;?#20026;基准进行荷载分析和裁剪分析。膜结构找形分析的方法主要有动力松弛法、力密?#30830;?#20197;及有限单元法等。膜结构考虑的荷载一般是风载和雪载。在荷载作用下膜材?#31995;?#21464;形较大,且随着形状的改变,荷载分布也在改变,因此要精确计算结构的变形和应力要用几何非线性的方法进?#23567;?#33655;载分析的另一个目的是一确定索、膜中初始预张力。在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向应力减少,这就要求施加初始张应力的程度要满足在最不利荷载作用下应力不致减少到零,即不出?#31181;?#35126;。因为膜材料比较轻柔,自振频率很?#20572;?#22312;风荷载作用下极易产生风振,导致膜材料破坏,如果初始预应力施加过高,膜材涂变加大,易老化且强度储备少,对受力构件强度要求也高,增加施工安装难度。

膜结构罩棚

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