大跨度建筑结构

⼤跨度建筑结构
⼤跨度建筑结构
1单层刚架
刚架是以横梁和柱以整体连接⽅式构成的⼀种门形结构。
1.1受⼒特点:梁柱合⼀的刚架仍是横向受弯为主的结构,但梁柱刚接的相互约束减少了梁跨中与柱内弯矩,内⼒虽然有轴⼒,但以弯矩为主,这是其承荷传⼒的基本特性。刚架结构⽐屋架和柱组成的排架结构轻巧,可以节省钢材和⽔泥。由于⼤多数刚架的横梁是向上倾斜的,不但受⼒合理,且结构下部的空间增⼤,对某些要求⾼⼤空间的建筑特别有利。同时,倾斜的横梁使建筑屋顶形成折线形,建筑外轮廓富裕变化。
电镀阳极板由于刚架结构受⼒合理,轻巧美观,能跨越较⼤的跨度,制作⼜很⽅便,因此应⽤⾮常⼴泛。但刚架结构的刚度较差,不宜⽤于吊车起吊重量超过100KN的⼚房等建筑。
1.2刚架结构的类型
刚架按结构组成的构造⽅式不同,分为⽆铰刚架、两铰刚架、三铰刚架。⽆铰刚架和两铰刚架是超静
定结构,结构刚度较⼤,但当地基条件较差,发⽣不均匀沉降时,结构产⽣附加内⼒。三铰刚架则属于静定结构,在地基产⽣不均匀沉降时,结构不会引起附加内⼒,但刚度不如前两种好。⼀般来说,三铰刚架多⽤于跨度较⼩的建筑,前两者⽤于较⼤的建筑。
刚架按材料不同分为胶合⽊刚架、钢刚架和混凝⼟刚架。胶合⽊刚架是利⽤短薄板的板材拼接⽽成,不受原⽊尺⼨及缺陷的限制,具有较好的防腐和耐燃的性能。轻钢门式刚架适⽤范围:⽤于跨度为9⼀36m,柱距为6m,柱⾼为4.5⼀9m,不设吊车或设有起重量较轻吊车的单层⼯业⼚房或公共建筑:设置桥式吊车时起重量不宜⼤于20t、设置悬挂吊车时起重量不宜⼤于3t。钢筋混凝⼟刚架⼀般适⽤于跨度⼩于18m,⾼度⼩于10m的⽆吊车和吊车荷载⼩于100KN的建筑中,最⼤跨度可达30m。钢筋混泥⼟刚架构件截⾯⼀般为矩形,以便于叠层预制。为省掉不必要的混泥⼟可做成空⼼界⾯、⼯字形截⾯或空腹式。
刚架按建筑体形分有平顶、坡顶、拱、单跨与多跨。
1.3刚架结构的建筑造型
刚架结构常⽤钢筋混泥⼟建造,为了节约材料和减轻结构的⾃重,通常将刚架做成断⾯形式,柱梁相交处弯矩最⼤,断⾯增⼤,较接点处弯矩为零,断⾯最斜或外直内斜。刚架多采⽤预制装配,构件呈“Y”形和“⼚”形,⽤这些构件可组成单跨、多跨、⾼低跨、悬挑跨等各种形式的建筑外形。屋脊⼀般
在跨度正中间,形成对称式刚架,也可偏于⼀边,构成不对称式刚架。
1.4刚架结构建筑实例
猴子的B和人的B一样吗杭州黄龙洞游泳馆。它采⽤港及混凝⼟刚架结构,主跨为不对称刚架,屋脊靠左移,使跳⽔台处有⾜够的⾼度,主跨右侧带有⼀悬挑跨,⽤作休息和其他辅助房间。
2桁架结构
桁架结构是由杆件组成的⼀种格构式体系。
2.1 桁架结构受⼒特点及优缺点
杆件与杆件的连接假定为铰接,在外⼒作⽤下的杆件内⼒为轴向⼒,⽽梁的内⼒主要是弯矩,且分布不均匀,梁的断⾯⼤⼩常⼀最⼤弯矩处的断⾯尺⼨为整个梁的断⾯⼤⼩,,因此梁的材料强度利⽤不够充分。桁架内⼒分布均匀,材料强度能充分利⽤,减少材料耗量和结构⾃重,使结构跨度增⼤。其计算简单、施⼯⽅便、⾃重较轻、适应性强。
2.2桁架结构形式及结构体系
桁架按屋架外形分为三⾓形、梯形、拱形、⽆斜腹杆式和三铰拱式等各种形式。按材料可分为⽊屋架、钢屋架、钢-⽊组合屋架、轻型钢屋架、钢筋混泥⼟屋架、预应⼒混凝⼟屋架等按受⼒特点及材料性能不同分为桥式屋架、⽆斜腹杆屋架、刚接桁架、平⾏弦屋架⽴体桁架等。
另外由平⾯桁架组成的桁架结构体系也在现在民⽤建筑中运⽤的越来越⼴泛。这⾥主要⽤于住宅旅馆,所以仅仅做个简单的介绍。交错桁架结构的基本组成是柱⼦、平⾯桁架和楼⾯板。柱⼦布置在房屋的外围,中问⽆柱。桁架的⾼度与层⾼相同,长度与房屋宽度相同。桁架两端⽀承于外围柱⼦上,桁架在相邻柱列上为上、下层交错布置,楼⾯板⼀端搁置在桁架的上弦,另⼀端搁置在相邻桁架的下弦。桁架或⽀撑均包在分户墙中。交错桁架结构体系⾃问世以来,主要⽤于15 ~25 层的旅馆、汽车旅馆和住宅,直到1985 年交错桁架结构体系建筑才开始超过30 层。1986 年,在美国新泽西州⼤西洋城建造了43 层的国际旅游饭店,从⽽把交错桁架结构体系应⽤到100m以上的⾼层建筑领域。
2.3桁架建筑结构的建筑造型
桁架结构在⼤跨度建筑中多⽤于屋顶的承重结构,根据建筑的功能要求、材料供应和经济合理,可设计成单坡、双坡、单坡、多跨等不同的外形。
2.4桁架结构建筑实例
北京体育馆(1955)采⽤三铰拱刚桁架结构。可容纳6000,跨度56m。桁架暴露于⽐赛⼤厅,桁架顶部设有天窗,以利于采光和通风。重庆体育馆(1956)三层砖⽊结构,⾯积⼀万平⽅⽶,可容5000⼈(因年代久远今已基本停⽌使⽤)。矩形平⾯,⼤部分座位席布置在球场两侧,视线良好,缩短了拱形钢桁架跨度。桁架间距6m,槽钢檩条,⽊屋⾯板。
3拱结构
拱结构是⼀种受⼒极为合理的形态作⽤结构形式。与弯剪结构体系相⽐,拱结构具有跨度⼤、承载⼒⾼、截⾯薄、变形⼩的优点,因此应⽤在建筑中,节省了更多的建筑材料。⾃古以来,拱承载着建筑与结构的双重⾓⾊。
3.1受⼒特点
拱是杆轴线为曲线并且在竖向荷载下会产⽣⽔平反⼒的结构,这种⽔平反⼒⼜称为推⼒。拱以⽀座的⽔平推⼒和截⾯内轴向压⼒的⽔平分⼒所构成的⼒矩平衡结构的整体性弯矩,且在弯矩最⼤处的跨中,这种平衡⼒矩也达到最⼤,从根本上避免了构件中产⽣较⼤弯矩的可能性。同时,⼜以截⾯内轴向压⼒的竖向分⼒平衡了结构的整体剪⼒。由于推⼒的存在,拱的弯矩要⽐跨度、荷载相同的梁的弯矩⼩得多,并且主要承受压⼒。拱的优点为主要产⽣压⼒,是使构件摆脱弯曲变形的⼀种突破性发展,它为抗压性能好的材料提供了⼀种理想的结构形式。
3.2拱的结构类型
拱根据其轴线的⼏何形态可划分为圆形、椭圆形、抛物线、悬链线等⼏种基本形式;以及变曲率曲线、三⾓形、梯形、多⾓形等其他的扩展形式。据拱截⾯的平⾯内外的刚度差异,拱可分为实⼼拱与格构拱。实⼼拱以其独特的曲线形式实现了弯矩向轴⼒的转化,截⾯形式主要有⼯字形、圆管、T 形、矩形、平板(筒拱或拱壳)以及组合形式。其中,钢拱最常见的形式为⼯字型截⾯,通常可直接采⽤焊接⼯字钢或者圆钢管焊接⽽成,其平⾯外刚度较⼩,⼀般适⽤于较⼩跨度的钢拱屋架。格构拱则通过运⽤与应⼒形式⼀致的曲线的同时,运⽤格构的⽅式将内部应⼒转化为腹杆的轴⼒,实现了构件内部的应⼒集中传递,为⽊材、钢等⾼强度的材料提供了最⾼效的结构形式。格构拱的截⾯形式多样,常见的有箱型或圆钢焊接成的三⾓形(正、倒)格构拱,梯形(正、倒)格构拱,矩形格构拱以及正⽅形格构拱等等。格构拱本⾝具有较好的空间刚度,⼀般适⽤于较⼤跨度的拱形屋架,⽬前在⼤跨建筑以及桥梁中应⽤较多。根据截⾯变化,拱⼜可分为等截⾯拱和变截⾯拱,其界⾯变化趋势的确定往往根据应⼒的变化以及造型的需要两⽅⾯来控制。江西省体育馆(1990)的主承重落地拱在拱脚处分叉处理,丰富造型的同时,也解决了拱的稳定问题;沈阳奥体中⼼主体育场(2007)的两铰格构拱,则从中间向两端截⾯逐渐变⼩,最后收为⼀点。
3.3拱结构的建筑造型
阻燃屏蔽控制电缆
拱结构的造型主要取决于⽮⾼的⼤⼩和平衡拱推⼒的⽅法。拱的⽮⾼对建筑外形轮廓形象影响最⼤。⽮⾼⼩的拱,外形起伏变化⼩,结构占⽤的空间⼩,但⽔平推⼒相反。⽮⾼⼤的则相反。根据解决⽔平推⼒⽅式的不同外形也显然不同,通常有⼀下⼏种处理⽅式:(1)由拉杆承受拱推⼒。(2)由框架结构承受拱推⼒的建筑造型(3)由基础承受拱推⼒的建筑造型。
3.4拱结构建筑实例
南京奥体中⼼主体育场(2005)钢屋盖结构中的倾斜 45°的拱,跨度为360m ,斜拱的采⽤⾸先满⾜了建筑⽅案新奇的要求。位于旧⾦⼭的摩斯康会议中⼼(1980)8对90m 跨度的钢筋覆盖⼀个⾯积为90mx240m 的⽆柱地下空间。为了使屋顶以后可以承受0.9m ⾼填⼟的附加荷载,在各拱的⼀个端头9cm 的空隙然后⽤巨⼤的后张压⼒推拱顶,向内移动9cm 以消除空隙,样⼜迫使拱提升10cm 。另外拱结构也运⽤于桥梁中。
4薄壳结构
壳,是⼀种曲⾯构件,主要承受各种作⽤产⽣的中⾯内的⼒。
4.1受⼒特点
薄壳结构就是曲⾯的薄壁结构,按曲⾯⽣成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳
和双曲抛物⾯壳等,材料⼤都采⽤钢筋和混凝⼟。壳体能充分利⽤材料强度,同时⼜能将承重与围护两种功能融合为⼀。实际⼯程中还可利⽤对空间曲⾯的切削与组合,形成造型奇特新颖且能适应各种平⾯的建筑,但较为费⼯和费模板。其⼒学特点主
要是三个⽅⾯:双向直接传⼒——强度⼤;极⼤空间刚度——空间⼤;屋⾯承重合⼀——板架合⼀。 4.2薄壳结构类型
1.柱⾯薄壳:是单向有曲率的薄壳,由壳⾝、侧边缘构件和横隔组成。 1983
1995
2.圆顶薄壳:是正⾼斯曲率的旋转曲⾯壳,由壳⾯与⽀座环组成,壳⾯厚度做得
很薄,⼀般为曲率半径的1/600,跨度可以很⼤。⽀座环对圆顶壳起箍的作⽤,并通过
它将整个薄壳搁置在⽀承构件上。
3.双曲扁壳(微弯平板):⼀抛物线沿另⼀正交的抛物线平移形成的曲⾯,其顶
点处⽮⾼与底⾯短边边长之⽐不应超过1/5。双曲扁壳由壳⾝及周边四个横隔组成,横
隔为带拉杆的拱或变⾼度的梁。适⽤于覆盖跨度为20~50⽶的⽅形或矩形平⾯(其长
短边之⽐不宜超过2)的建筑物。
4.双曲抛物⾯壳:⼀竖向抛物线(母线)沿另⼀凸向与之相反的抛物线(导
线)平⾏移动所形成的曲⾯。此种曲⾯与⽔平⾯截交的曲线为双曲线,故称为双曲抛
物⾯壳。⼯程中常见的各种扭壳也为其中⼀种类型,因薄壳结构容易制作,稳定性好,
容易适应建筑功能和造型需要,所以应⽤较为⼴泛。
4.3薄壳结构的建筑造型
薄壳接哦股的建筑造型是以各种⼏何曲⾯图为基本特征,基本形式为圆筒形、圆
智能卡制作球形、双曲⾯抛物型。他与传统的梁、板。架⼀类结构相⽐,在造型上独具特⾊,容
易给⼈以新奇感,突出建筑物的个性。
4.4薄壳结构建筑实例
世界最⼤的薄壳结构——法国巴黎国家⼯业与技术陈列⼤厅屋顶(1959)。三⾓形平⾯:边长219m双层波形RC拱壳。法国格勒诺布尔冰球馆(1968),该馆屋顶以四⽚筒形的外沿切割成尖形叶。壳体相交的⾕像劲肋⼀样增强了壳体强度,整个壳顶⽀承在四个柱墩上。
5折板结构
折板结构是以⼀定倾斜⾓度整体组合相连的⼀种薄板体系。
5.1受⼒特点
折板就是由这些斜板所组成的。这些基本斜板可以假定为相互依靠的薄腹深梁纵向跨越在两个端点⽀座之间。这些深梁的强度随着板的斜度及其投影⾼度⽽增加。如果斜度太⼩,板作为整体就失去它的
有效性。在典型条件中,以简⽀梁来类推也⾜够准确,可以实验证明。但是,折板端部的板或是不对称的折板就不能按简⽀梁考虑。在这种情况下,邻接的基本板的两个边的变形趋势不同,但是这种对向的趋势被板脊和板⾕的连续性所抵制。典型空间结构的安全度⽐按平⾯弯曲设计的结构优越,这才真正发挥了作⽤。
3.横向加劲板的作⽤
折板结构的⼯作原理可以分为下⾯三部分:
(1)横向同多跨连续简⽀梁的弯矩图类似。这样还能充分发挥钢筋混凝⼟的材料性能,受⼒较好。,折板的作⽤象⼀个带褶的连续钢筋混凝⼟板,横跨在⼀列⼀⾼⼀低的⽀点上。这⾥假定那些就是板的⽀点,是因为上⾯的板脊和下⾯的板⾕的折⾓具有加劲作⽤。横向折板的弯矩图是对称的,有⽀座负弯矩和跨中正弯矩,
(2).纵向,平⾏于折线的板所起的作⽤。折线板脊和板⾕作为⽀座,承当纵连续折板传来的荷载,这些荷载分解为分⼒,分⼒的⼤⼩有基本斜板的斜度来确定,折板就是由这些斜板所组成的。(3).横向加劲板的作⽤加劲板的作⽤是将折板在⽀座处牢固地结合在⼀起,假如折⾓被压扁,板的⾼度将降低,结构将破坏。最简单⽽⼜可靠的加劲板是⼀个连续的完全封住的折板端部的膜板,这种膜板有效地保持折板的形状不变。
5.2薄板结构类型
折板结构⼤体可以分为五类。
(1)单折板、平⾏折板平⾏折板是折板结构最简单的形式,⼀般可以分为以下三类:折板下加隔板、折板上加隔板、板下加刚架。(2)相反连接隔板,这种隔板⼜可分为六种形式:脊对脊对折、脊对⾕对折、中央部位纵剖⾯相反弯折、脊对脊弯折、脊对⾕弯折、交互弯折(3)锥形折板
(4)⾓锥形折板,包括弯折三⾓形⾯得来结构和由⾓锥变化得来的折板结构。另外还有折板的组合结构:组合成刚架、组合成拱、相互贯穿的折板⾯组成的结构体系
5.3折板结构的建筑造型
折板结构能够发展成为各种结构造型最重要的因素是折板的性能折板的⾼度、斜度和跨度之间的关系决定结构的刚度和强度,个别折板的⽐例加劲件的形式和边缘处理⽅式,以上三者是⽤以表现折板作⽤的重要因素。正确地运⽤它们就可以取得真正的结构造型。折板结构的⽀承点可以放在⾼点,也可以放在低点,如果折板在低点⽀承,可⽤拉杆取代加劲件,折板边适当加厚的地⽅⽤拉杆,或者⽤象具有两个刚硬倒刺的宽箭头形式,这是隔膜与拉杆之间的折中形式。
5.4折板结构的建筑实例
⽐尔斯费尔登发电站的折板,把边缘处理成⼲净利落的波形⽅式没有加劲构件,也没有⽤拉杆遮盖薄板,⾮常轻巧美观。引⽤边缘构件的主要理由就是为了阻⽌折板的横向张开,这个问题有另⼀种解决⼿法。即⽤叉形柱在顶部交接形成⼀列固定点,从⽽制⽌了折板的任何侧向位移。巴西圣保罗会堂是另⼀个⽤折板结构建造的著名建筑折扇折板从会堂中⼼向四周呈放射布置成圆,巧妙地运⽤切割⼿法形成⼀圈三⾓形的外墙,结构形式与建筑造型完美统⼀。
6⽹架结构
它是将杆件按⼀定规律布置,通过节点连接⽽成的⼀种空间杆系结构。
6.1受⼒特点
⽹架杆件主要承受轴⼒作⽤,杆件截⾯尺⼨相对较⼩,这些空间交汇的杆件⼜互为⽀撑,将受⼒杆件与⽀承系统有机地结合起来,因⽽⽤料经济。由于结构组合规律性强,杆和节点形状、尺⼨相同,便于⼯⼚化⽣产和⼯地安装。⽹架结构⼀般是⾼次超静定结构,具有较⾼安全储备,能较好的承受集中荷载、动⼒荷载和⾮对称荷载,抗震性能好。⽹架结构能够适应不同跨度、不同⽀承条件的公共建筑和⼯业⼚房的要求,也能适应不同建筑平⾯及其组合。⽹架结构最⼤的优势体现在⼤中跨度的屋盖结构,这时采⽤⽹架⽐采⽤门式刚架及钢屋架更经济合理。⽹架结构是由很多杆件从两个⽅向或⼏个⽅向有规律的组成的⾼次超静定空间结构。它改变了⼀般平⾯桁架受⼒体系,能承受来⾃各个⽅向的荷
载。
6.2⽹架结构类别
其外形可以为平板状,即⽹架,也可以呈曲⾯状,即⽹壳,其中尤以⽹架在国内外应⽤最为⼴泛。按结构组成可分为双层⽹架和三层⽹架。双层⽹架由上、下弦杆和腹杆组成;⽽三层⽹架由上、下弦杆再加中间⼀层弦杆以及腹杆组成。⼀般多采⽤双层⽹架。按照⽀承情况的不同,平板⽹架有单跨和多跨之分。按照⽹架结构形式不同,平板⽹架有交叉桁架体系和空间桁架体系两⼤类。
6.3建筑造型
⽹架的⽀承⽅式对建筑造型是⼀个很重要的影响因素。其下部⽀承或为墙、或为柱、或悬挑、或封闭、或开敞。应根据建筑功能要求、跨度⼤⼩、受⼒情况、艺术构思等因素确定。
6.4⽹架结构建筑实例
武汉体育中⼼游泳馆(2007)位于汉阳沌⼝开发区武汉体育场的东南⾓,总建筑⾯积为2.68万平⽅⽶,为⼀座拥有3209个座位的综合性室内游泳和跳⽔馆,游泳馆屋顶是⼀个具有近椭圆形平⾯的正放四⾓锥双层⽹架结构,周边多点⽀撑,采⽤焊接空⼼球结点,楼⾯微拱,表⾯附有“V”型防眩采光天窗。游泳馆屋顶⽹架结构具有跨度较⼤、体形较复杂的特点;服役环境较为恶劣(雪、潮湿);其上的
作⽤荷载复杂,结构⼜是较柔结构体系,由于游泳馆屋顶中部有“V”型的防眩天窗,在在⼤雪纷飞的季节⾥,极易造成积雪,⽽这种积雪会造成⽹架结构因超载造成的损伤,甚⾄引起结构的倒塌,因此建⽴⽹架结构安全预警系统是
⼗分必要的。
7悬索结构
由柔性受拉索及边缘构件或⽀承塔架所组成的承重结构。
7.1受⼒特点
悬索结构是⼀种受⼒⽐较合理的建筑结构形式,将悬索结构与简⽀梁两者的受⼒情况进⾏对⽐,就可以看出这种合理性。如图I所⽰,简⽀梁在竖向荷载作⽤下,上纤维压应⼒的合⼒与下纤维拉应⼒的合⼒组成了截⾯的内⼒矩,合⼒间的距离即为内⼒臂,它总在截⾯⾼度的范围内,因此要提⾼梁的承载能⼒,就意味着要增加梁的⾼度。但在悬索结构中,钢索在⾃重下就⾃然
形成了垂度,由索中拉⼒与⽀承⽔平⼒间的距离构成的内⼒臂,总在钢索截⾯范围以外,增加垂度也就加⼤了⼒臂,从⽽可以有效地减少索中拉⼒和钢索截⾯⾯积。
7.2悬索结构主要形式
(1)单层悬索结构,由⼀系列按⼀定规律布置的单根悬索组成,悬索两端锚挂在稳固的⽀承结构上。包括单曲⾯单层悬索结构和双曲⾯单层悬索结构。(2)双层悬索结构,解决悬索屋盖稳定性问题更有效的办法就是采⽤双层索系,与单层悬索结构⼀样,双层悬索结构也分为单曲⾯双层悬索结构和双曲⾯双层悬索结构。包括单曲⾯双层悬索结构和双曲⾯双层悬索结构。(3)索⽹结构,索⽹结构通常是由两组相互正交、曲率相反的钢索直接交叉组成的,这种索⽹形成由正、负⾼斯曲率构成的双曲抛物⾯,所以也常被称之为鞍形索⽹。两组钢索中,下凹者为承重索(主索),上凸者为稳定索(副索),两组钢索在交点处相互连接。
7.3建筑造型
悬索结构由于索⽹布置灵活,便于建筑造型,能适应多种多样的平⾯形状和外形轮廓,因⽽能较⾃由地满⾜各种建筑功能和表达形式的要求,使建筑与结构可以得到较完善的结合。这也是建筑师们乐于采⽤这种结构形式的重要原因。
7.4悬索结构建筑实例
中国现代悬索结构之发展始于50年代后期和80年代。北京的⼯⼈体育馆和杭州的浙江⼈民体育馆是当时的两个代表作。北京⼯⼈体育馆建成于1961年,其屋盖为圆形平⾯,直径94m,采⽤车辐式双层悬索体系,由截⾯为2m X2m的钢筋混凝⼟圈梁、中央钢环,以及辐射布置的两端分别锚定于圈梁和中
央钢环的上索和下索组成。中央钢环直径16m,⾼11m,由钢板和型钢焊成,承受由于索⼒作⽤⽽产⽣的环向拉⼒,并在上、下索之间起撑杆的作⽤。浙江⼈民体育馆建成于1967年,其屋盖为椭圆平⾯,长径80m,短径60m。采⽤双曲抛物⾯正交索⽹结构;长径⽅向主索垂度4.4m,短径⽅向副索拱度2,6m。
世界上最早的现代悬索屋盖是美国于1953年建成的Releigh体育馆,采⽤以两个斜放的抛物线拱为边缘构件的鞍形正交索⽹。我国悬索结构的发展停顿了较长⼀段时间,⼀直到1980年才建成成都城北体育馆。它的直径为61m的圆形屋盖也是采⽤车辐式双层悬索结构,但作了⼀些改进:所有的索在中央环处不切断,⽽是沿环的切线穿越过去,铺在圈梁的对侧位置上。这样不仅节省了⼀半悬索锚具,⽽且中央环不再承受环向拉⼒,⽽仅起上、下索之间撑杆的作⽤,从⽽节省了相当数量的钢材。
彩铅芯8薄膜结构
薄膜结构是以⾼强度柔韧薄膜材料为屋顶,与⽀撑及张拉体系相结合,形成具有⼀定刚度的空间结构形状,从⽽承受⼀定外载荷的⼀种空间结构形式。
8.1薄膜结构特点
其⼒学特性好,特氟隆类FGT-600型膜材,其3cm条宽的经向抗拉强度达到4 550N,⽽其厚度仅0·61mm,它的撕裂强度达到
335N;F1002T型膜材,在PVC类膜材中属中等强度,5cm
条宽的经向抗拉强度为4 200N,厚度也仅0·8mm,其撕裂强度达到550N。这表明,⽬前的优质膜材,其拉伸强度已接近或达到钢材的强度;薄膜还有优良的光学、热学特性,膜材是半透明的织物,对⾃然光有反射、吸收和透射能⼒,其透光率随类型不同⽽异,可达4%~18%。膜材耐⾼温,特氟隆在100~120℃下仍能保持性能不变;低到-30℃时,PVC膜不会变脆。薄膜有良好的不燃、阻燃性和⾃洁性特氟隆膜材是由PTFE涂层和玻璃纤维复合⽽成。众所周知,玻璃纤维除了⾼强度外,就是其极⾼的不燃性,PTFE俗称“塑料王”,有极稳定的化学性能,耐腐蚀、抗脏污、膜表⾯对钢的摩擦系数低达0·04;PVC膜材表⾯还涂有PVDF(聚偏⼆氟⼄烯)薄膜,使抗腐蚀及抗污能⼒⼤⼤增强。膜建筑表⾯,经⾬⽔冲刷,即能⾃洁。良好的⼯艺性能膜材强度⾼,厚度⼩、重量轻,⼀般厚度仅0·5 ~ 1mm,单位重量约为0·5 ~ 1·5kg/m2,这⼤约是传统覆盖材料重量的1/30。这样的屋顶材料,减少了对墙、柱等⽀承构件及基础的要求,⼀般,膜结构的⾻架和⽀承体系⼤都为轻钢结构,其加⼯、制作、安装均较
指纹挂锁
8.2薄膜结构形式构、
膜结构按⽀承条件分类为:柔性⽀承结构体系、刚性⽀承结构体系、混合⽀承结构体系,膜结构按结构可分为:⾻格式膜结构、张拉式膜结充⽓式膜结构。
8.3建筑造型
⾻架式膜结构,以钢构或是集成材构成的屋顶⾻架,在其上⽅张拉膜材的构造形式,下部⽀撑结构性⾼,因屋顶造型⽐较单纯,开⼝部不易受限制。张拉式膜结构,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。充⽓式膜结构,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。
8.4膜结构建筑实例
1970年⽇本⼤阪万国博览会上的美国馆和富⼠馆均采⽤了膜结构建筑。1996年,第26届奥运会在美国亚特兰⼤举⾏,其椭圆形

本文发布于:2024-09-22 01:08:02,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/2/308301.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:结构   建筑   桁架   形式   折板   悬索   刚架
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议