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张力膜结构是什么?张力膜结构有哪些特点特称?
编辑:上海靖宛遮阳用品有限公司   发布时间:2019-08-20

 张力膜结构指通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的空间结构,是一种建筑与结构相结合的体系。张力膜结构又称张拉膜结构,采用高强度柔性薄膜材料与辅助结构通过一定方式使其内部产生一定的预张应力,并形成应力控制下的某种空间形状,作为覆盖结构或建筑物主体,并具有足够刚度以抵抗外部荷载作用的一种窄间结构类型。

张力膜结构

张力膜结构案例一

张拉膜结构类型

    张力膜结构的形态主要分为两种类型:

1、负高斯曲面或双曲鞍形面:

    通过机械方式在膜面内沿着其边界施加预应力而得到的张力平衡且稳定的形态。

2、正高斯曲面或双曲球形面:

    通过在膜面法向上作用气压力或水压力而得到的平衡且稳定的形态,这类结构又可分为气承式和和气枕式两类。

张力膜结构

张力膜结构案例二

张力膜结构施加预张力

    施加预张力是膜结构工程施工安装的关键环节,也是整个膜结构体系抵抗外荷载做到安全可靠的重要保障。  

    施加预张力方案在初步设计中就应确定,在施工图中应明确表述,在施工安装方案中做详细的操作策划。 

    膜结构体系中的各结构部件应力求制作准确,施工安装在严格的测量监控下应力求定位准确,在这一前提下,位移控制膜结构体系的预张力水平更直观到位,力值也应基本吻合设计值。位移允许偏差±109^,可以包容制作、安装的累积偏差。  

    力值控制预张力的施加水平可能会受到摩擦力等多种因素的干扰。在有代表性的施力点,抽检力值作参考,更有利于预张力施加的控制。

张力膜结构

张力膜结构案例三

张力膜结构特点

    张力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,用张力膜结构可以创造出传统建筑体系无法实现的设计方案。

1、轻质:张力膜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。

2、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,透光性将张力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。

3、柔性:张力膜结构不是刚性的,其在风荷载或雪荷载的作用下会产生变形。膜结构通过变形来适应外荷载,在此过程中荷载作用方向上的膜面曲率半径会减小,直至能更有效抵抗该荷载。

    张力膜结构的灵活性使其可以产生很大的位移而不发生永久性变形。膜材的弹性性能和预应力水平决定了膜结构的变形和反应。适应自然的柔性特点可以激发人们的建筑设计灵感。

    不同的膜材的柔性程度也不相同,有的膜材柔韧性极佳,不会因折叠而产生脆裂或是破损,这样的材料是有效实现可移动、可展开结构的基础和前提。

张力膜结构

张力膜结构案例四

4、雕塑感:张力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。

    张力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。

5、安全性:按照现有的各国规范和指南设计的的轻型张力膜结构具有足够的安全性。轻型结构在地震等水平荷载作用下能保持很好的稳定性。

由于轻型结构自重较轻,即使发生意外坍塌,其危险性也较传统建筑结构小。膜结构发生撕裂时,若结构布置能保证桅杆、梁等刚性支承构件不发生坍塌,其危险性会更小。

    膜结构的柔性使其在任一荷载作用下均以最有利的形态承载。当然,结构的布置和形状要根据荷载情况来进行设计和调整。设计要确何膜面与其辅助结构协调工作,以避免力在膜面或辅助结构上集中而达结构破坏的临界值。

  以上就是张力膜结构的基本介绍及特点特色分析,相信大家看完后都能了解了。如果你想做张力膜结构建筑,可以联系我们哦,我们是拥有膜结构施工、工程承包双一级资质,钢结构三级资质的实力膜结构公司,属于国内一流膜结构企业,做出来的工程定能让你满意。


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