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北京航空航天大學充氣囊體活動式試驗支持系統(tǒng)工程(簡稱北航實驗室)是較具代表性的氣承式膜結構,膜結構建造時間為2010年,位于河北省秦皇島市昌黎漁島,北臨名旅游景點“世界滑沙中心”,是專為發(fā)展中國航空事業(yè)而修建的超大型飛行試驗基地。建筑面積3300 m2,采用國產(chǎn)PVC膜材,看臺膜材展開面積(包括氣囊)為28000 m2。佛山世紀蓮體育中心游泳館的看臺膜結構建造起止時間為2005~2006年,建筑面積31520m2,PVC膜材展開面積45000m2。結構體系由兩大部分組成:試驗用主球體和通道。二者結構體系相同,均為高壓氣囊和低壓氣承式組合充氣膜結構,其中高壓氣囊為直徑達1.5~3m的弧形圓柱曲面,內(nèi)壓高達到10kPa,為整個膜面提供骨架支撐作用;低壓氣承式充氣膜為一單層看臺膜面,內(nèi)壓僅為300Pa,起形成和維持膜面形態(tài),二者相互作用共同受外部荷載作用。
膜材很重要的特點是材質(zhì)輕,這一特點決定了其很適宜采用輕型支承結構體系。但盡管如此,早期國內(nèi)大型看臺膜結構建筑中很多仍然采用了重型鋼結構桁架體系。它以其新穎獨特的建筑造型和良好的受力特點,被廣泛應用于體育健身設施、文化娛樂設施、交通運輸設施、工農(nóng)業(yè)建筑及標志性建筑中。隨著看臺膜結構的普及應用,也客觀上推動了我國索張拉結構體系的研究、發(fā)展和應用,這一點可以明顯地觀察到。移動屋蓋能夠滿足建筑物多功能的要求,可以使建筑物按需要成為體育場、體育館或展覽館等。
隨著膜結構這種新型建筑越來越被人們所關注,其優(yōu)點也是被大家所熟知,而且也被更多的用于大跨度的地點搭建,其中更實用、更具藝術觀賞性的就是膜結構看臺。ETFE薄膜上涂有Ti02光催化涂層并附著柔性光伏太陽能薄膜。膜結構看臺與膜結構車棚這種較小的建筑不同,其膜材跨度更大,對于看臺的各方面剛性要求也更高,不然難免出現(xiàn)各種質(zhì)量問題,那么在搭建的時候,怎么確保膜結構看臺的質(zhì)量就成為了十分重要的事情。
設計時保證膜面剛度
設計師在設計膜結構看臺時應確保膜面在張拉后具有足夠的剛度,有些情況下,膜面有可能出現(xiàn)松弛,就需要對其進行二次張拉,所以細部構造設計時要考慮到二次張拉的可能性。節(jié)點設計也要保證足夠的轉(zhuǎn)動自由度,以適應膜面在風力作用,防止撕裂或變形。
重視消防工作
消防工作不論到哪個地方都是十分重要的,膜結構建筑也不例外。膜結構看臺的膜面應盡量減少可燃物體的靠近,要嚴格按建筑設計防火規(guī)范的要求設置相應的消防設施,同時施工方要盡可能采用不可燃PTFE圖層覆蓋材料。