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張拉膜結構發展及設計研究要點
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行業新聞
張拉膜結構發展及設計研究要點
發布日期:
2014-11-09 00:00
來源:
http://www.rtakala.com
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張拉膜結構
是依靠膜自身的張拉應力與支撐杆和拉索共同構成機構體係。是建築結構中最新發展起來的一種形式,自從1970年代以來,
膜結構
在國外已逐漸應用於體育建築、商場、展覽中心、交通服務設施等大跨度建築中。
建築膜材料的使用壽命為25年以上。在使用期間,在雪或風荷載作用下均能保持材料的力學形態穩定不變。膜材本身受壓不大,抗彎也不是很好,所以要使膜結構正常工作就必須引入適當的預張力。此外,要保證膜結構正常工作的另一個重要條件就是要形成互反曲麵。傳統結構為了減小結構的變形就必須增加結構的抗力;而膜結構是通過改變形狀來分散荷載,從而獲得最小內力增長的。
發展方向
自從1970年代以來, 膜結構在國外已逐漸應用於體育建築、商場、展覽中心、交通服務設施等大跨度建築中。近年來在中國建築 結構中也有長足的進展。 大阪萬國博覽會中的美國館采用了氣承式空氣 膜結構。
近幾年,國外媒體表現出了對中國建築設計前所未有的關注。中國正逐步成為當今最具有創意性建築和工程設計的舞台。”中國建築事業的發展,正在為今日最頂尖建築及工藝技術創造一個舞台。
在膜結構設計階段所要考慮的要點有:
1,保證膜麵有足夠的曲率,以獲得較大的剛度和美學效果;
2,結構在風荷載作用下的動力穩定性;
3,簡化膜與支承結構間的連接節點,降低現場施工量。
膜結構研究的主要問題有:
1,找形(Form-finding)或更進一步叫“形態理論”;
2,考慮膜材鬆弛和各向異性下的結構響應;
3,細化支承結構,以充分表達透明的空間和輕巧的形狀;
4,裁剪優化;
5,膜與索及支承結構間的相互作用
膜結構設計事項:
1、膜結構采用以概率理論為材破壞時,支承結構仍應保基礎的極限狀態設計方法計表達式進行計算。
2、膜結構應根據建築狀設計、荷載分析、裁剪設計,物的性質和等級、使用、地區自然條件及膜材的耐用年限等要求進行膜材選用。
3、膜結構的設計應根據荷載、支承條件、製作加工、施工工況及其它特殊條件進行。
4、膜結構的設計內容包括形狀設計、荷載分析、裁剪設計、配件設計、支承結構設計。
5、對膜結構的形應在考慮施工過程的基礎上進行一體化的設計。
6、膜材隻能承受拉力,不能承受用分項係數的設壓力和彎矩。
7、膜麵的最大主應力應小於膜材的強度設計值,在荷載長期作用下,最小主應力應大於等於維持其初始平衡形狀的應力值。
8、膜結構一體化設計時,年限、使用功能、結構跨度、防火要求應考慮膜材的鬆弛、徐變、老化。
9、膜結構設計時,應考慮使用階段膜材替換對整體結構的影響。
10、膜結構設計應考慮膜持自身的強度、剛度及穩定性。
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