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膜結(jié)構(gòu)的分類各自特點(diǎn)
骨架式膜結(jié)構(gòu)
骨架式索膜建筑常在某些特定的建筑中被采用,是由于其結(jié)構(gòu)形式本身的局限性(骨架體系自平衡,膜體僅為輔助物,使膜體強(qiáng)度高的特點(diǎn)發(fā)揮不足等);而骨架形式與張拉形式的結(jié)合的運(yùn)用,常可取得更富于變化的建筑效果。膜結(jié)構(gòu)的替換:在膜結(jié)構(gòu)的整個(gè)使用期內(nèi)保留所有的加工圖可使膜結(jié)構(gòu)膜的替換非常簡單。骨架式索膜體系建筑表現(xiàn)含蓄,結(jié)構(gòu)性能有一定的局限性,造價(jià)低于張拉式體系。1996年亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)主體育館(佐治亞穹頂)為這類結(jié)構(gòu)的典型工程。
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充氣膜結(jié)構(gòu)
充氣膜結(jié)構(gòu)分為單層結(jié)構(gòu)和雙層結(jié)構(gòu),單層結(jié)構(gòu)如同肥皂泡,單層膜的內(nèi)壓大于外壓。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。此結(jié)構(gòu)具有大空間,重量輕,建造簡單的特點(diǎn)。但需要不斷輸入超壓氣體及需日常維護(hù)管理。雙層結(jié)構(gòu)是雙層膜之間充入氣體,和單層相比可以充入高壓空氣,形成具有一定剛性的結(jié)構(gòu),而且進(jìn)出口可以敞開。
膜材料
膜材料與金屬、木材等建筑材料不同,它具有柔軟性、透光性等特性,而且膜材料的基布是織物,由于織物徑向(經(jīng)紗)與緯向(緯紗)的特性不同,因而膜材料是一種異向型非線性材料。膜結(jié)構(gòu)的分類各自特點(diǎn)骨架式膜結(jié)構(gòu)骨架式索膜建筑常在某些特定的建筑中被采用,是由于其結(jié)構(gòu)形式本身的局限性(骨架體系自平衡,膜體僅為輔助物,使膜體強(qiáng)度高的特點(diǎn)發(fā)揮不足等)?;贾饕袚?dān)膜材料的抗拉、抗撕裂等力學(xué)特性及防火性、耐久性、自潔性、染色性及膜材料與膜材料的溶合性等特性。
目前,膜結(jié)構(gòu)建筑中常用的材料主要有聚四氟乙烯(PTFE)膜材、聚(PVC)膜材和加面層的PVC膜材:PVDF膜材和PVF膜材。
膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工
傳統(tǒng)膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要包括體形設(shè)計(jì)、找形分 析、荷載分析、裁剪分析等。
體形設(shè)計(jì)確定建筑平面形狀尺寸、三維造型、凈空體量,確定各控制點(diǎn)的坐標(biāo)、結(jié)構(gòu)形式,選用膜材和施工方案。找形分析又稱為初始形態(tài)分析,主要是尋找并確定一個(gè)既滿足膜內(nèi)力平衡條件又接近設(shè)計(jì)者預(yù)想造型的曲面。