|
膜結構有哪些分類膜結構結合的結構大約有下述幾類: 一、純鋼拱形結構 采用傳統的梁柱體系,房頂為圓拱式,柱梁距離一般為8m左右。 二、混凝土結構主體加鋼拱 以上兩種最簡略的膜結構,依平面的形狀,如方形、菱形等,可有許多變化,拱的距離依運用的膜結構膜材強度、設計荷載、風力等斷定。 三、混凝土主體結構加鋼柱 四、張拉式帳子膜結構 五、混凝土主體結構加鋼索 脊素為上彎,坐落膜布下面,谷索為下彎,坐落膜結構上面。兩種鋼索的彎向相反張拉后構成相反方向的筆直力,使膜市遭到筆直方向的張力,膜布中水平方向的張力直接張拉構成。 六、大型(跨度在200m以上)氣撐式膜結構 用扁鋼作的鋼索加上膜布,能夠做成大跨度的巨型房頂。這種修建,結構簡略,施工便利,經濟效益高,無需修理。但因需終年保持關閉,進出較不方便,現己不再新建,但仍不失為一種好的結構形式。由于膜結構需求準確的設計及取舍,以到達抱負的作用,大衛、蓋格和哥倫比亞大學的同僚邁克、馬克麥克和約塞夫、賴特共同開發了非線性鋼索計算程式,為氣撐式大型膜房頂工程設計奠定了根底。自1973年至1978年,在國際各地一連締造了12座氣撐式膜結構大型室內體育館,與同時期完工的其他球場比較,這些膜結構的體育館不但價格便宜,并且施工快。面積40000m2的銀頂球場的房頂只用了11.5個月即悉數完結。為國際最大之室內體育館。 七、鋼索穹頂 1980年左右,蓋格先生又創造了運用永久性結構膜的新技術,這種新技術是基于工程哲學家巴克明斯特。富勒的理論。富勒以為現代的結構都是在對抗地心吸引力,不斷地爭奪壓力的接連性,但自然界并非如此。這是一項看似平平,實則非常才智的道理,1983年他宣布的文章中主張在結構上逐步削減壓力的影響,而添加張力的作用,富勒將他的新觀念命名為“張力式”,英語是張力(Tension)和完好(Integrity)二字的組成。在這種抱負的結構中“壓力桿件是張力大海中的一個小島”。蓋格先生對富勒的道理,則有更進一步的解釋,他以為“空間的跨越是由接連的張力索和不接連的壓力桿”完結的。在這一理論根底上,他提出鋼索穹項由以下桿件組成:中心張力環經由數目為四的倍數的脊索、環索、中繼斜拉索、壓力桿和斜拉索而到達壓力環梁,構成一個完好關閉的張力拱結構體系。 這一創造取得了專利。因其不需空氣支撐,制造比較簡潔,故在大型場館的建設中,逐步替代了氣撐式膜結構。鋼索穹頂在結構技術上,用預應力的原理建立了一種完全打破傳統思想的新概念。 將鋼索膜結構加上預應力,使得本來應是壓力的桿件亦成了張力件,并以鋼索替代,由此壓力桿件的數目削減,而構成非常輕盈的穹頂結構。傳統的鋼架結構本身分量隨跨度加大而急劇添加,但在鋼索穹頂的結構體系中,單位分量永久保持不變。這在結構學的理論上,是一個打破。 鋼索穹頂的結構體系,亦可配以其他傳統建材,如鋼板、玻璃等,結構自重不會超越20Kg/m2,是一項高成效、多用途的新技術。 鋼索穹頂的特色在于: 1、單位分量輕:一般說來修建在 70m—300m之間時,其平均自重(包含一切構件)均在15kg/m2—25Kg/m2范圍內。并且不管跨距多大,單位面積自重,都不會超越250 Kg/m2。 2、房頂面材有多種挑選:鋼索穹頂是張力拱,能夠承受任何塊狀屋面資料,如鋼板、玻璃、結構膜等。一般都將鋼索穹頂和結構膜聯想在一起;但并非必然如此。 3、施工便利、工期短:由于單位面積分量輕,施工機具及吊裝設備用的較小,大部分鋼索、桿件都在地面拼裝,只要將斜拉索張拉,即可將整個房頂逐步舉起,幾乎不需暫時支架。 4、形狀多樣化:一般做大跨距結構都是用圓形拱頂,但鋼索穹頂可有許多挑選。 5、不漏雨,無修理:大型房頂遇到的最大問題是漏雨,一般傳統的拱形房頂,因受日照及其他氣候因素影響,屋面資料5年—7年就會老化。一般情況下越大的房頂,漏雨問題越欠好處理。假如鋼索穹頂和結構膜一齊運用,則可一了百了地處理漏水問題,張力膜緊繃在張力鋼索網上,熱脹冷縮只會使膜的預應力略為加減;而不會被損壞。 永久性的結構膜,由于有特氟隆面層,可吸收紫外線,故老化現象非常緩慢,保存而合理的揣度可接連運用40年—50年。最早締造的坐落圣塔·巴巴拉的加州大學的膜結構已有28年,如今仍然完好如新。由于不老化,故無需修理及維護,非常經濟。 6、防風、抗震、防火、抗酸、堿、鹽:永久性膜的單位張力在100Kg/cm以上,可抗颶風。外表涂料及布心的玻璃纖維,皆不自燃。由于自重只及傳統鋼拱房頂的1/12,故對地震水平力的減低至為可觀。特氟隆涂料的化學穩定性,對任何強酸、堿、鹽份,皆無反響。
|