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张拉索膜结构
一、设计理念
1、膜结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。
2、膜结构应根据建筑物的性质和等级、使用年限、使用功能、结构跨度、防火要求、地区自然条件及膜材的耐用年限等要求进行膜材选用。
3、膜结构的设计应根据荷载、支承条件、制作加工、施工工况及其它特殊条件进行。
4、膜结构的设计内容包括形状设计、荷载分析、裁剪设计、配件设计、支承结构设计。
5、对膜结构的形状设计、荷载分析、裁剪设计,应在考虑施工过程的基础上进行一体化的设计。
6、膜材只能承受拉力,不能承受压力和弯矩。
7、膜面的最大主应力应小于膜材的强度设计值,在荷载长期作用下,最小主应力应大于等于维持其初始平衡形状的应力值。
8、膜结构一体化设计时,应考虑膜材的松弛、徐变、老化。
9、膜结构设计时,应考虑使用阶段膜材替换对整体结构的影响。
10、膜结构设计应考虑膜材破坏时,支承结构仍应保持自身的强度、刚度及稳定性。
二、主要特性
张拉索膜结构作为一种建筑体系所具有的特性主要取决于其独特的形态及膜材本身的性能。恰由于此,用膜结构可以创造出传统建筑体系无法实现的设计方案。
⒈轻质:张力结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性。从而使其自重比传统建筑结构的小得多,但却具有良好的稳定性,建筑师可以利用其轻质大跨的特点设计和组织结构细部构件,将其轻盈和稳定的结构特性有机地统一起来。
⒉透光性:透光性是现代膜结构最被广泛认可的特性之一。膜材的透光性可以为建筑提供所需的照度,这对于建筑节能十分重要。对于一些要求光照多且亮度高的商业建筑等尤为重要。通过自然采光与人工采光的综合利用,膜材透光性可为建筑设计提供更大的美学创作空间。夜晚,透光性将膜结构变成了光的雕塑。
膜材透光性是由它的基层纤维、涂层及其颜色所决定的。标准膜材的光谱透射比在10%~20%之间,有的膜材的光谱透射比可以达到40%,而有的膜材则是不透光的。膜材的透光性及对光色的选择可以通过涂层的颜色或是面层颜色来调节。
通过膜材和透光保温材料的适当组合,可以使含保温层的多层膜具有透光性。即使光谱透射只有几个百分点,膜屋面对于人眼来说依然是发亮和透光的,具有轻型屋面的观感。
三、制作安装
1)膜结构支架制作质量与钢结构类似,其最大的要求是所有钢构件的表面必须打磨光滑,不得有尖角毛刺,以防划伤膜面。
2)膜结构支架安装质量主要是几何尺寸和焊缝表面质量。为防止膜面安装后起皱,并保证设计所需的张力,要求膜结构的安装尺寸误差尽可能的小,特别是要控制支架的平行度、对角线等相关尺寸的误差。安装焊缝必须打磨平整,以防划破膜面。
膜结构的制作标准
膜材料、钢索、附件加工必须严格按施工图进行。施工图必须经设计人员、审核人员企业技术负责人员签字后作为加工依据,并存档。
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