建筑結(jié)構(gòu)選型膜結(jié)構(gòu)二

第一節(jié)概述第二節(jié)充氣式膜結(jié)構(gòu)第三節(jié)張拉式膜結(jié)構(gòu)第四節(jié)骨架式膜結(jié)構(gòu)第五節(jié)膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和膜材料的特征第六節(jié)膜結(jié)構(gòu)的典型案例第十二章膜結(jié)構(gòu)第一節(jié)概述膜結(jié)構(gòu)，是由多種高強(qiáng)薄膜材料及輔助結(jié)構(gòu)通過(guò)一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力，并形成應(yīng)力控制下的某種空間形態(tài)，作為覆蓋結(jié)構(gòu)或建筑物主體，并具有足夠的剛度以抵御外部荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。膜結(jié)構(gòu)可分為充氣式膜結(jié)構(gòu)、張拉式膜結(jié)構(gòu)、骨架式膜結(jié)構(gòu)等，另外還有一種組合式的膜結(jié)構(gòu)體系。組合式膜結(jié)構(gòu)通常是在自身穩(wěn)定的桁架體系上劃分若干個(gè)單元，每個(gè)單元上布置張拉式膜結(jié)構(gòu)單元，膜單元之間在受力上基本是相互獨(dú)立的，可認(rèn)為是多個(gè)簡(jiǎn)單張拉式膜結(jié)構(gòu)單體的物理組合，受力復(fù)雜性介于張拉式膜結(jié)構(gòu)和骨架式膜結(jié)構(gòu)之間。第二節(jié)充氣式膜結(jié)構(gòu)1946年，美國(guó)的W.勃德首次造成了一座直徑15米的充氣穹頂，膜材料為尼龍纖維布，用于美軍雷達(dá)防護(hù)罩。1967年第一屆國(guó)際充氣結(jié)構(gòu)會(huì)議在德國(guó)斯圖加特召開(kāi)。1970年大阪博覽會(huì)展示了人們可以用膜結(jié)構(gòu)建造永久性建筑。美國(guó)館日本富士館充氣式膜結(jié)構(gòu)可分為氣承式膜結(jié)構(gòu)和氣脹（囊）式膜結(jié)構(gòu)。氣承式膜結(jié)構(gòu)通過(guò)壓力控制系統(tǒng)向建筑物室內(nèi)充氣，使室內(nèi)外保持一定的壓力差，膜體受到上浮力，并產(chǎn)生一定的預(yù)張力，以保證體系的剛度。氣脹（囊）式膜結(jié)構(gòu)是向單個(gè)（或多個(gè)）膜構(gòu)件內(nèi)充氣，使其保持足夠的內(nèi)壓，多個(gè)膜構(gòu)件進(jìn)行組合形成一定形狀的整體受力體系，氣承式膜結(jié)構(gòu)氣脹（囊）式膜結(jié)構(gòu)充氣式膜結(jié)構(gòu)空間密閉，配置智能和機(jī)電控制系統(tǒng)，靠?jī)?nèi)外氣壓差保持纖維膜的張力形成設(shè)計(jì)要求的曲面，室內(nèi)無(wú)需任何框架或支撐，可輕松長(zhǎng)達(dá)120米的建筑跨度。美國(guó)依阿華州綜合體育館。蓋格公司設(shè)計(jì)的氣承式膜結(jié)構(gòu)。深圳悅東部肆華僑想城大瓜俠谷柜兒童葵樂(lè)園姻是中雷國(guó)首慚個(gè)氣紙膜結(jié)飼構(gòu)室珍內(nèi)兒場(chǎng)童樂(lè)膠園,20益08年7月底伐建成野，采鹿用先士進(jìn)的程充氣守膜建供筑，久充份斥體現(xiàn)臂了其適高跨柏比，冊(cè)大空席間無(wú)愧梁柱飛，自潑重輕值等多攀種特絹點(diǎn)。廣島雁巨浪眾館(1秩98糞9)日本拋東京棒棒球靈館，免充氣狐式索逢膜結(jié)決構(gòu)第三務(wù)節(jié)封張拉裙式膜丘結(jié)構(gòu)張拉享式膜觸結(jié)構(gòu)嗚是由唯索網(wǎng)灘結(jié)構(gòu)到發(fā)展絕而來(lái)果的，這通過(guò)坑一定塵的方堂式給懸膜體崖施加畜一定疲的預(yù)葬張應(yīng)好力，港使其神具有襖一定餐的形命狀和攪剛度羅。長(zhǎng)沙柜世界親之窗威海萬(wàn)體育淹場(chǎng)第四咽節(jié)戒骨架洋式膜狀結(jié)構(gòu)骨架我式膜僻結(jié)構(gòu)虧是自減身封思閉的鑼、穩(wěn)廟定的剩骨架偵體系壁（一回般是僅鋼桁汗架體擱系、浪網(wǎng)架顫結(jié)構(gòu)盈、索聯(lián)網(wǎng)結(jié)立構(gòu)或醒索穹澆頂結(jié)販構(gòu)等蔽）與棟膜材宣料共團(tuán)同組冰成一強(qiáng)個(gè)結(jié)犯構(gòu)受魄力體遮系。膜結(jié)午構(gòu)用斯于法斯國(guó)卡港巴里扒奧收迎費(fèi)站完。長(zhǎng)15陽(yáng)2m，最料寬32滲m，4個(gè)35略m高圓夕錐形鄉(xiāng)豐桅桿趙支撐碑。19授99年獲旅國(guó)際磁織物聞工業(yè)竄協(xié)會(huì)渡組織死的成私就獎(jiǎng)箏。日本萌秋田“天穹”上海灣八萬(wàn)刻人體睜育場(chǎng)索穹喇頂結(jié)饅構(gòu)早在20世紀(jì)50年代給，美撤國(guó)建扒筑大宜師B.富勒從一批些自勒然現(xiàn)桂象中泳受到勢(shì)啟發(fā)冠，富勒詠認(rèn)為倒宇宙挪的運(yùn)童行是破按照志張拉遲原理面進(jìn)行凈的，細(xì)即萬(wàn)鄰有引腫力是踩一個(gè)紫平衡妨的張愈力網(wǎng)到，而搏各個(gè)彩星球航是這敞個(gè)網(wǎng)勵(lì)中的樓一個(gè)征個(gè)孤踏立點(diǎn)正，按絮照這全個(gè)思馬想提出廁了張喚拉整希體體襖系的近概念撓，即由一墨系列姑不連饞續(xù)的綠壓桿國(guó)和一訂系列彈連續(xù)塔的拉顫桿共桿同組隔成體舌系，即編所謂程“壓土的孤表島存滴在于盞拉的趣海洋勁中”堵。由于助張拉放整體蕩結(jié)構(gòu)絲式固有墊的符設(shè)合自亦然規(guī)更律的哀特點(diǎn)搜，最牛大限嚇度地視利用屬了材憤料和墨截面首的特嶼性，窗可以街用盡頓量少黎的鋼隔材建虛造超捆大跨搜度建董筑。美國(guó)糾的D.蓋格發(fā)展磨了B.富勒塞張拉闊整體雪的思育想，箭提出蔑了一惠種吳張拉賤整體欄結(jié)構(gòu)——索穹念頂，并榜在最遣近十丸幾年拌里有偶了相箭當(dāng)?shù)淖税l(fā)展裕。索穹籮頂膜循結(jié)構(gòu)北是骨抽架式她膜結(jié)蝕構(gòu)的嶺一種娃，其斃成型災(zāi)及受怪力非雨常復(fù)發(fā)雜，本施工夸難度名大，喝技術(shù)扒條件烈要求歸高，懸充分懼體現(xiàn)韻了現(xiàn)欲代建品筑的爹高科棚技。圣彼徐特斯撲堡“雷聲肅穹頂”索穹零頂結(jié)求構(gòu)示遙意圖國(guó)內(nèi)擁首項(xiàng)母索穹店頂結(jié)劍構(gòu)工碗程——內(nèi)蒙刻古鄂靈爾多剩斯市挎伊金夕霍洛被旗全魯民健終身活妖動(dòng)中及心第五漫節(jié)溪膜結(jié)暈構(gòu)的肢特點(diǎn)困和膜免材料藝的特妨征一、羞膜結(jié)瞧構(gòu)的犁力學(xué)影特點(diǎn)膜作余為繼攻木材廳、磚坑石、葵金屬新、混沃凝土充之后肚的第叮五代茅建筑藥結(jié)構(gòu)愛(ài)材料保，具港有顯導(dǎo)著的林自身哨特性燦。第駁一代非木材橡和第艱三代暈鋼材鳴拉壓哥性能年均良宅好，輝第二稀代磚怨石和翼第四窩代混清凝土慶則只填具備斧良好尊的抗楚壓能斥力，參作為欺第五毫代的藏膜材谷料則只能英受拉，沒(méi)有谷承壓彼和抗鬧彎曲甩能力，這短是膜巨的最發(fā)本質(zhì)柱的特摧征。施加角預(yù)應(yīng)慚力是薄增膜結(jié)催構(gòu)的因力學(xué)記基礎(chǔ)特和技秤術(shù)基矛礎(chǔ)。充氣頑式膜公結(jié)構(gòu)夜是通心過(guò)對(duì)冠薄膜魯充氣獸，利職用薄膜豆的內(nèi)孝壓力悶獲得銹預(yù)應(yīng)裕力。膜赤結(jié)構(gòu)賀在充捉氣后長(zhǎng)，形例成一鬧定的孫形狀尤，并刷具有懲承載鴉能力姑。下圖門(mén)為朝刑陽(yáng)體蒜育館停網(wǎng)球丑中心嬸的充氣摩式膜灰結(jié)構(gòu)令。張拉桑式膜唉結(jié)構(gòu)臣是從襲帳篷從結(jié)構(gòu)襪得到解啟示惡并發(fā)禽展起良來(lái)的唐，它帳利用桅桿釀、拉徒索等支要撐結(jié)奪構(gòu)將龍薄膜姥張掛腸，并影利用原拉索魂的張?jiān)吕拐b薄膜生張緊違而獲以得預(yù)此應(yīng)力芬。薄他膜在被張拉糕后，比形成軟一定掠的形竿狀，筋并具孤有承峰載能慎力。張拉摘式膜控結(jié)構(gòu)緊對(duì)膜蜻材料鼻的強(qiáng)亮度有躲較高拉要求詠。骨架謊式膜騙結(jié)構(gòu)誦以薄稻膜取乞代傳雙統(tǒng)的若屋蓋飲結(jié)構(gòu)畏，將薄膜賭張緊鉗在一奴定彎抵曲形匯狀的薪骨架跡上，通氏過(guò)預(yù)付應(yīng)力列施加速設(shè)備格的張布拉而支獲得頑預(yù)應(yīng)浪力。鄙薄膜獸的承嫩載能敬力依槐賴于遣骨架淋支撐果結(jié)構(gòu)韻。骨架劣式膜惡結(jié)構(gòu)狂對(duì)膜較材料古的強(qiáng)兆度要鍋求不謀高。二、占膜結(jié)柜構(gòu)的和工程矩特點(diǎn)1、自跑重輕焰：?jiǎn)瘟x位面望積的炒結(jié)構(gòu)防自重島與造買(mǎi)價(jià)不弓會(huì)隨良跨度吧的明晃顯增蹦加。2、選需型優(yōu)鋸美，批富有飛時(shí)代規(guī)氣息秒，色盾彩豐鞭富。3、減硬少能即源消興耗：匆白天鳴不用黑人工落照明牧。4、施界工速萄度快萍：膜蓮結(jié)構(gòu)蒙的膜橡和支長(zhǎng)撐系案統(tǒng)都提是批閘量生區(qū)產(chǎn)、號(hào)現(xiàn)場(chǎng)繁安裝章，節(jié)微省了獄施工紗時(shí)間恰，經(jīng)僚濟(jì)效嬸益非冒常明壘顯。1.基礎(chǔ)綠及承弄重鋼捉構(gòu)工故程2.搭設(shè)獄腳手婦架3.現(xiàn)場(chǎng)同除銹丘打磨4.鋼結(jié)高構(gòu)的煤拼裝5.噴刷擺面漆6.鋼構(gòu)蕩件吊宋裝7.膜材悉吊裝8.壓膜獵邊9.帽口愚固定10千.工程派竣工5、經(jīng)刃濟(jì)效虧益明瞇顯：是日常擊維護(hù)曠費(fèi)用檢少。6、使環(huán)用安蝴全可截靠：芒抗震牢性能漏好，不不易司引起貿(mào)火災(zāi)語(yǔ)。7、可宰拆卸逐，易課運(yùn)輸鳳，可鎖應(yīng)用仆于巡斗回演云出、晨展覽疲等活憲動(dòng)。8、使捷用范大圍廣社。三、圍膜結(jié)哲構(gòu)的湊應(yīng)用1、大型緣瑞體育洲設(shè)施：體育瞞場(chǎng)、習(xí)健身兔中心斗、游糟泳館叼、網(wǎng)違球館伶、立籃球遞館等鞠。2、商業(yè)諸設(shè)施：嫌商場(chǎng)盟、購(gòu)型物中譜心、濟(jì)娛樂(lè)組中心秋、大獲型會(huì)嫩展場(chǎng)貌所、嚴(yán)餐廳撲、酒匪店（艘挑檐垮）等扮的中壤廳或爺室內(nèi)右裝飾森。3、文化叮設(shè)施：控展覽疊中心榮、展炎覽館諸、劇氧院、攝音樂(lè)涉廳、飼會(huì)議爹廳、織博物煮館、螞植物值園、隆水族糕館、采音樂(lè)蚊廣場(chǎng)超等。4、交通鐵設(shè)施：姐機(jī)場(chǎng)簽、火圣車(chē)站揪、公喪交車(chē)眠站、閘收費(fèi)嬌站、甩碼頭賠、加杜油站匆、天掘橋連括廊、旅飛機(jī)拉庫(kù)、劉停車(chē)選場(chǎng)、患候機(jī)月廳等怠。5、工業(yè)妹設(shè)施：股工廠苦、倉(cāng)軋庫(kù)、恐科研譽(yù)中心穗、處捕理中冤心、價(jià)溫室追、物裁流中趟心等棒。6、景觀今設(shè)施：療建筑帥入口促、標(biāo)共志性葡建筑或或景糊觀性省小品職、公獎(jiǎng)園與報(bào)廣場(chǎng)脅休閑榜區(qū)的羞遮陽(yáng)幟結(jié)構(gòu)院、海嘩濱娛佩樂(lè)休炕閑建匆筑、肝花園靈與庭書(shū)院內(nèi)獨(dú)的小翁品、沒(méi)居住攀小區(qū)耗、游正樂(lè)場(chǎng)貿(mào)、步席行街假與城總市街值道小緞景、胞樓宇餡屋頂巨改造攜更新雕等。運(yùn)動(dòng)敗場(chǎng)館戀體育穗看臺(tái)蜻類(lèi)1室內(nèi)沃張拉饑膜23文化牽設(shè)施搭的屋沃面4停車(chē)折棚膜結(jié)吼構(gòu)用拖于過(guò)坡街橋收費(fèi)豈站天車(chē)棚類(lèi)5蔬菜勉大棚溫室6建筑源入口景觀茫小品深圳聲華僑汁城東濟(jì)區(qū)超味市步哄行街四、春膜材驕料的劣性能膜結(jié)盾構(gòu)所猴用的彎膜材撥料為氏具有下高強(qiáng)地、阻叢燃、欺耐久韻、自壩潔等塘特性希的復(fù)刻合材斑料，飽一般宇由基布和涂層兩部燥分組居成?；茧x主要沙采用高強(qiáng)籠聚酯鍋纖維或玻璃勞纖維問(wèn)絲編織判而成移。涂層褲材料凡主要畝有聚四殊氟乙看烯（PT寒EF）和聚氯吹乙烯扔（PV汗C）。為提刪高膜盆材料訪的耐因久、移自潔乳等特屈性，秩聚氯趣乙烯侍類(lèi)膜盡材料高表面淘往往貢有一圈層氟面蹄層或硅面薯層，以堤加強(qiáng)花膜材暴料的預(yù)耐火飼、耐骨久及侵防水變、自既潔等備性能尖。常用濱膜材籃料主層要有PT霞FE膜材允料、ET炕FE膜材徒料、PV悠C膜材臂料。1、PT遮FE膜材買(mǎi)料為聚四稿氟乙詳烯樹(shù)器脂與漏玻璃腎纖維辮基布，具荷有強(qiáng)雄度高醉，耐尺久性番好，西防火跑性好允，自池潔性糞好，暮而且岸不受躺紫外繩光的毅影響榮、使用國(guó)壽命20年以朝上，具精有高透砌光性，且秀透過(guò)度膜材鳥(niǎo)料的啦光線菌是自標(biāo)然散碗漫光檢，不含會(huì)產(chǎn)改生陰固影與像眩光示。對(duì)太配陽(yáng)能滋的反花射率類(lèi)高，熱吧吸收最量很舉少，聽(tīng)即使奸在夏趴季炎史熱的月曝光攀照射抖下室逼內(nèi)也喬不會(huì)葵受太撈大影半響。2、ET洽FE膜材淹料為乙烯—四氟蛾乙烯籃共聚至物，是驗(yàn)一種綱耐擦講傷，支耐磨賞、耐跌高溫巧、耐苗腐蝕特、絕臟緣、襖高安搞全性事的材嫁料。扮抗震濁性能拜優(yōu)越晴，能適謊應(yīng)—2拋00～15秒0oC的工報(bào)作溫窗度及獻(xiàn)惡劣菠氣候；抗拉皺強(qiáng)度畫(huà)高，在米冰雹勸襲擊舍下僅圖留小叢小凹方痕；阻燃讀材料，火潑災(zāi)危香害小胃；表炮面光躺滑，自潔念能力義強(qiáng)。3、PV魄C膜材掙料使爸用年盤(pán)限一妄般為7~燃15年，為猜解決PV師C膜材箏料的漢自潔舉性問(wèn)漂題，緩?fù)ǔ９衷赑V垂C涂層今上再專(zhuān)涂上PV誰(shuí)DF（聚妨偏氟稈乙酸粉樹(shù)脂玩），稱(chēng)為PV解DF膜材侍料。薪另一膚種涂Ti元O2的PV杰C膜材煙料，鑒具有桃極高醬的自放潔性宏。第六牲節(jié)俱膜結(jié)采構(gòu)的暢典型戲案例美國(guó)浴巴爾予的摩6號(hào)碼屆頭音件樂(lè)廳針，F(xiàn)T裳L-托德.達(dá)朗翅設(shè)計(jì)橫。亞特圈蘭大欠體育崗館(佐治碎亞穹臣頂)佐治內(nèi)亞體呈育館烤的結(jié)補(bǔ)構(gòu)是咱一個(gè)敘空間塔桁架管，其萍底部陽(yáng)弦桿舍由環(huán)港形索筒替代怒。它鼠由涂顯有聚父四氟鎖乙烯賢的玻朱璃纖餃維膜辱覆蓋蟻。屋鳴面呈艘鉆石桐狀，挨看上朱去象茄水晶偏一般非。結(jié)構(gòu)是示意任圖香港斧大球告場(chǎng)該球柿場(chǎng)獲19以95年美害國(guó)建撓筑師敵協(xié)會(huì)五獎(jiǎng)，宰可容落納4萬(wàn)觀緣瑞眾。球場(chǎng)黃的縱樣向用24膏0m跨度部，頂類(lèi)部標(biāo)眉高55念m的拱省形骨勿架支洲撐屋顧頂前掏沿，員拱形扶骨架水有12度的啦傾角睛，其出截面殖為3.陳5m見(jiàn)方瘡。每塊16蜘00介m2的膜詠材，勸跨3組桁撫架。想這賭些膜朋材周續(xù)邊壓嚇緊，外在桁晨架間柏用一呆直徑鎖為80宜mm的谷唉索壓肆住，繭膜本浪身施啊加有51續(xù)00江N的雙呈向預(yù)粉張力經(jīng)。千年答穹頂穹頂嗎周長(zhǎng)謹(jǐn)為1k踏m，直筋徑36宵5邁m，中悔心高偉度為50厘m，它現(xiàn)由超直過(guò)70悉km的鋼咱索懸萬(wàn)吊在12根10托0m高的旺鋼桅皂?xiàng)U上掘。屋喉