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001~2002年建設(shè)完成的位于鄭州市中心城區(qū)的鄭州雜技館,是國內(nèi)第壹個(gè)看臺(tái)膜結(jié)構(gòu)建筑形式的雜技館。其主體建筑面積3525m2,膜體投影面積3125m2,主體用鋼量120t。因此膜結(jié)構(gòu)可以從根本上克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在無柱大跨度建筑上所遇到的困難,可以創(chuàng)造出巨大的無柱大空間。平面呈近似圓形,圓半徑為33m,在看臺(tái)看臺(tái)膜頂90m2范圍內(nèi),造型出五峰突兀。膜結(jié)構(gòu)為全覆蓋全封閉形式,設(shè)有組織排水、隱蔽排水構(gòu)造。膜體支承體系為全格構(gòu)式相貫線焊接柱、梁組成,共有11根柱,11根縱向梁,在11根縱向梁上部增設(shè)膜脊梁頂升構(gòu)造(當(dāng)膜體后期松弛時(shí),可滿足二次張拉)
近幾年,國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)成功研發(fā)和生產(chǎn)了PVC和PTFE膜材,隨著國產(chǎn)材料的應(yīng)用,進(jìn)口膜材特別是PTFE看臺(tái)膜材的價(jià)格也得到了有效的抑制。相信隨著工程應(yīng)用的增多和技術(shù)的積累和發(fā)展,我國國產(chǎn)膜材質(zhì)量會(huì)很快趕上發(fā)達(dá)國家膜材。
自北京2008奧運(yùn)會(huì)游泳館“水立方”采用ETFT氣枕后,ETFT材料日益獲得了建筑師的興趣和關(guān)注。ETFE材料雖然非涂層織物類材料,但其具備與涂層織物看臺(tái)膜材相類似的基本力學(xué)性能,其設(shè)計(jì)計(jì)算理論與方法與涂層織物類膜結(jié)構(gòu)相同。PTFE膜材料PTFE膜材料是在用極細(xì)的玻璃纖維編織成的基布上涂抹PTFE(聚四氟乙烯)樹脂而形成的復(fù)合材料,其特點(diǎn)是:強(qiáng)度高、耐久性好、防火阻燃、自潔性好,而且不受紫外線的影響,使用壽命在20年以上。近十多年來,ETFE氣枕膜結(jié)構(gòu)在我國有較多的應(yīng)用,甚至在環(huán)境氣溫為-30℃的我國北方也有應(yīng)用實(shí)例。
膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)外形設(shè)計(jì)技巧1、雖然膜結(jié)構(gòu)可以形成大面積的覆蓋空間,從方便膜面加工制作及安裝的角度來看,大覆蓋面積的膜結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆謪^(qū),以減小單片膜面的面積??磁_(tái)膜結(jié)構(gòu)建筑中使用的膜材料很輕,每平方米的重量只有1公斤左右,因此膜結(jié)構(gòu)可以從根本上克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度(無支撐)建筑上實(shí)施所遇到的困難,并能創(chuàng)造開闊的無遮擋可視空間,有效增加空間使用面積。將膜面分區(qū)的另一個(gè)好處是萬一以后發(fā)生膜材撕裂的情況,拆卸修補(bǔ)或更換的操作比較方便。
2、對于復(fù)雜曲面設(shè)計(jì),其膜面是由簡單的曲面組合而成的,對復(fù)雜造型的膜面進(jìn)行分區(qū)時(shí)要考慮其曲面變化、排水安排及支撐結(jié)構(gòu)體系等因素。
3、柔性邊界膜結(jié)構(gòu)的找形基準(zhǔn)點(diǎn),即膜角節(jié)點(diǎn)板的的位置所在,它與膜和支承結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)位置及連接件的尺寸關(guān)系密切,應(yīng)在查看有關(guān)圖紙并經(jīng)現(xiàn)場實(shí)際考察后,根據(jù)具體情況而定。由于佛山地處華南,夏季氣溫很高,為減小能耗采用了雙層PVC膜,兩層看臺(tái)膜之間氣囊厚度400~600mm。4、傘頂?shù)奈恢糜绊懙侥っ娴男螤?,帽圈的大小直接關(guān)系到傘頂處膜的應(yīng)力大小和膜面焊接制作時(shí)的難易程度。為避免膜面應(yīng)力在傘頂處過于集中,防止熱合線過于密集,帽圈的尺寸不易過小。