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张拉膜结构设计的主要内容
作者:膜结构公司    发布于:2012-01-16 11:43:54    文字:【】【】【
摘要:膜结构设计主要包括以下内容 :1-初始态分析,2-荷载态分析,3-主要结构构件尺寸的确定,4-连接设计,5-剪裁设计。

从结构方式上大致可分为骨架式、张拉式、充气式膜结构3种形式。

1.骨架式膜结构(Frame Supported Structure) 以钢构或是集成材构成的屋顶骨架后,在其上方张拉膜材的构造形 式,下部支撑结构安定性高,因屋顶造型比较单纯,开口部不易受限制, 且 经济 效益高等特点,广泛适用于任何大,小规模的空间。青岛 音乐 广场
2.张拉式膜结构(Tension Suspension Structure) 以膜材、钢索及支柱构成,利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安 定的形式。除了可实践具创意,创新且美观的造型外,也是最能展现膜结 构精神的构造形式。 近年来,大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材构成 钢索网来支撑上部膜材的形式。因施工精度要求高,结构性能强,且具丰 富的表现力,所以造价略高于骨架式膜结构。
3.充气式膜结构(Pneumatic Structure) 充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边,利用送风系统让室内气 压上升到一定压力后,使屋顶内外产生压力差,以抵抗外力,因利用气压 来支撑,及钢索作为辅助材,无需任何梁,柱支撑,可得更大的空间,施工 快捷,经济效益高,但需维持进行24小时送风机运转,在持续运行及机器 维护费用的成本上较高。昊壹兴张拉膜结构公司

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。
膜结构研究的主要问题有:
1,找形(Form-finding)或更进一步叫“形态 理论 ”;
2,考虑膜材松弛和各向异性下的结构响应;
3,结构在风荷载作用下的动力稳定性;
4,裁剪优化;
5,膜与索及支承结构间的相互作用。

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宁夏:银川、石嘴山、吴忠、固原、中卫
商业设施:商场/商业街/购物中心/游乐中心/酒店/餐厅/商店门头(挑檐)等张拉膜结构
文化设施:展览中心/剧院/表演中心/会议厅/博物馆/植物园/水族馆/河道景观/公园雨亭等张拉膜结构
体育设施:体育场/体育馆/网球场/游泳馆/训练中心/健身中心/高尔夫球场/看台主席台等张拉膜结构
交通设施:飞机场/火车站/汽车站/公交车站/码头/停车场/天桥连廊/加油站/收费站等张拉膜结构
景观设施:建筑出入口/标志性小品/广场标识/小区景观/步行街/膜建筑屋顶等张拉膜结构
工业设施:工厂/仓库/污水处理中心/物流中心/科研中心/温室等张拉膜结构51La