膜结构的特点
1、耐用:由于高强度的膜材出现,再加上张拉技术的应用,使膜结构车棚抵御风雨的能力是一般雨蓬之类不可比拟的。有的车棚采用永久性膜材,可使用三、四十年。特别是遇到剧烈的暴风雨天气,膜结构建筑巍然不动,毫发不损
2、艺术性:除了一般雨蓬的实用、耐用、遮风挡雨的功能外,膜结构雨蓬更是一座雕塑,一件艺术品,给人美的视觉享受。其柔美,其曲线,其刚柔并济,其丰富造型,让人眼前一亮,回味悠长
3、经济性:研究表明,长期露天停放的车辆,性能损耗速度比车棚内停放车辆快一倍。而采用膜结构雨蓬更能真正呵护您的爱车,减缓您爱车的老化速度。从经济角度来说,投入不多却大大延长您座骑的寿命
4、透光性:透光性能好(透光率20%)。在阳光下曝晒不会产生黄变、雾化、透光不佳
5、耐候性:表面有防紫外线的共挤层,可防止太阳紫外线引起的树脂疲劳变黄。表面共挤层具有化学吸收紫外线并转化为可见光。对植物光合作用有良好的稳定效果(极适合保护各类车、贵重艺术品及展品,使其不受紫外线破坏)
6、抗冲击性:建筑膜才的冲击强度是普通玻璃的250-300倍,是亚克力的板材的20-30倍,是钢化玻璃的2倍,几乎没有断裂的危险性,有“不破玻璃”和“响钢”之美称
7、阻燃性:据国家GB8624-97测试属阻燃B1级,无火滴,无毒气
8、耐温性:在摄氏族-40度至120度温度范围内不会引起变形等品质劣化
9、轻便性:重量轻,保证棚下人和物的安全
膜结构车棚
膜结构车棚的篷布采用PVC/PVDF/PTFE/ETFE,而膜材的最大特点是强度高、耐久性好、防火难燃、自洁性好,不受紫外线影响,使用寿命长,一般15-30年。具有高透光率,透光率为13%,对热能反射率73%,热吸收量很少。正是因为这种划时代的膜材料的发明,使膜结构车棚成为现代化的永久建筑。
随着都市现代步伐的加快,汽车成为任何一个都市不可缺少的交通工具。我国由于汽车工业高速发展,城市的汽车拥有量成倍上升,但城市建设规划没能尽快适应这一发展要求,常常是车无停放之地。所以在建设群规划时就应充分考虑停车场的问题,吧停车场的建设和规划当成现代城市建设规划的重要组成部分,变得越来越重要。鉴于此,膜结构造型的停车棚在停车场建设中也以其优美的造型和实在的功能担当重要角色。
膜结构景观
景观膜结构工程能提供丰富多彩的用途,并与园林景观融为一体。创造出让人们尽情享受的快乐空间。充分展示了膜结构清晰受力的艺术之美,它巧妙的整合周围的环境,给人们一种高贵典雅、浪漫温馨之感。另外由于膜材料本身特有的显色性,在夜间彩灯的映射下能形成绚丽缤纷的景观。
张拉膜结构的独特曲面外形使其具有强烈的雕塑感。膜面通过张力达到自平衡。负高斯膜面高低起伏具有的平衡感使体型较大的结构看上去像摆脱了重力的束缚般轻盈地飘浮于天地之间。无论室内还是室外这种雕塑般的质感都令人激动。
张拉膜结构可使建筑师设计出各种张力自平衡、复杂且生动的空间形式。在一天内随着光线的变化,雕塑般的膜结构通过光与影而呈现出不同的形态。日出和日落时,低入射角度的光线将突现屋顶的曲率和浮雕效果,太阳位于远地点时,膜结构的流线型边界在地面上投入弯弯曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性,经过设计的人工灯光也可使膜结构成为光的雕塑。
膜结构看台
膜结构设计主要包括以下内容:
1,初始态分析:确保生成形状稳定、应力分布均匀的三维平衡曲面,并能够抵抗各种可能的荷载工况;这是一个反复修正的过程。
2,荷载态分析:张拉膜结构自身重量很轻,仅为钢结构的1/5,混凝土结构的1/40;因此膜结构对地震力有良好的适应性,而对风的作用较为敏感。此外还要考虑雪荷载和活荷载的作用。由于目前观测资料尚少,故对膜结构的设计通常采用安全系数法。
3,主要结构构件尺寸的确定,及对支承结构的有限元分析。当支承结构的设计方法与膜结构不同时,应注意不同设计方法间的系数转换。
4,连接设计:包括螺栓、焊缝和次要构件尺寸。
5,剪裁设计:这一过程应具备必要的试验数据,包括所选用膜材的杨氏模量和剪裁补偿值(应通过双轴拉伸试验确定)。
膜结构在方案阶段需要考虑的问题有:
1,预张力的大小及张拉方式;
2,根据控制荷载来确定膜片的大小和索的布置方式;
3,考虑膜面及其固定件的形状以避免积水(雪);
4,关键节点的设计,以避免应力集中;
5,考虑膜材的运输和吊装;
6,耐久性与防火考虑。
在张拉膜结构设计阶段所要考虑的要点有:
1,保证膜面有足够的曲率,以获得较大的刚度和美学效果;
2,细化支承结构,以充分表达透明的空间和轻巧的形状;
3,简化膜与支承结构间的连接节点,降低现场施工量。
膜结构出入口
膜结构优势:
(1)大跨度。膜结构自重轻、抗震性能好,可以不需要内部支承,克服了传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实现所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡可视空间,有效增加空间使用面积。
(2)艺术性。膜结构突破了传统的建筑结构类型,以造型学、色彩学为依托,可结合自然条件,充分发挥建筑师的想象力,根据创意建造出传统建筑难以实现的曲线及各种造型,且色彩丰富,富有时代气息,体现结构构件受力之美。配合灯光易形成夜景,给人以现代美的享受。
(3)经济性。膜材料具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,节约能源;夜间彩灯透射可形成绚烂的景观。而且,膜结构能够拆卸,易于搬迁,特别是在建造短期应用的大跨度建筑时,更为经济。
(4)安全性。膜材料具有的阻燃性和耐高温性,能很好地满足防火要求;膜结构属柔性结构,能够承受很大的位移,不易整体倒塌;膜结构自重轻,抗震性能比较好。
(5)自洁性。膜建筑中采用具有防护涂层的膜材,本身不发黏,落到膜材表面的灰尘可以靠雨水的自然冲洗而达到良好的自洁效果,同时保证建筑的使用寿命。
(6)工期短。膜片的裁剪、钢索及钢结构等的制作均在工厂完成,减少现场施工时间,可与下部钢筋混凝土结构或构件等同时进行,避免施工交叉,在施工现场只是钢索、钢结构及膜片的连接安装定位及张拉的过程,故现场施工安装、迅速快捷,相对传统建筑工程工期较短。
(7)适用广。从气候条件看,膜结构建筑适用的地域广阔;从规模上看,可以小到单人帐篷、花园小品,大到覆盖几万、几十万平方米的建筑。甚至有人曾设想覆盖一个小城,实现人造自然。