膜結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)勢有哪些

　　膜結(jié)構(gòu)什么意思

　　膜結(jié)構(gòu)(Membrane)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式，是由多種高強薄膜材料(PVC或Teflon)及加強構(gòu)件(鋼架、鋼柱或鋼索)通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。膜結(jié)構(gòu)可分為充氣膜結(jié)構(gòu)和張拉膜結(jié)構(gòu)兩大類。充氣膜結(jié)構(gòu)是靠室內(nèi)不斷充氣，使室內(nèi)外產(chǎn)生一定壓力差(一般在10㎜～30㎜水柱之間),室內(nèi)外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力，從而實現(xiàn)較大的跨度。張拉摸結(jié)構(gòu)則通過柱及鋼架支承或鋼索張拉成型，其造型非常優(yōu)美靈活。

　　膜結(jié)構(gòu)材料特點

　　1、重量輕、強度高、防火阻燃、自潔性好，不受紫外線影響、抗疲勞、

　　2、耐扭曲、耐老化、跨度大工期短、使用壽命長。具有高透光率，熱吸收量很少。正是因為這種跨時代的膜材料的發(fā)明，使膜結(jié)構(gòu)建筑成為現(xiàn)代化的永久性建筑

　　3、優(yōu)越性能：自潔性、透光節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性、藝術(shù)性、防火性與抗震性、造型多樣性;另外其還具有應(yīng)用領(lǐng)域廣泛、能覆蓋大跨度空間及施工周期短的優(yōu)點。

　　膜結(jié)構(gòu)材料優(yōu)勢有哪些

　　1.膜結(jié)構(gòu)自重輕：膜結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)玻璃、彩鋼板、耐力板等建筑結(jié)構(gòu)輕一個或幾個數(shù)量級，單位面積的結(jié)構(gòu)自重也不會隨規(guī)模、跨度的增加而明顯增加。抗震性、耐候性好，使用壽命長。

　　2.節(jié)約成本：就目前來看，膜結(jié)構(gòu)可能第一次投資稍大，但由于膜結(jié)構(gòu)使用壽命長，用鋼量能顯著減小，膜結(jié)構(gòu)的透光性能有效節(jié)約電能消耗，日常維護(hù)的費用也少。因此，膜結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢得到充分表現(xiàn)，在大跨度建筑及高層建筑中其成本只是玻璃的2/3，容易建造、也方便拆裝、更主要是容易更新。

　　3.施工周期短：膜材的裁剪制作、鋼索和鋼結(jié)構(gòu)的制作均在工廠內(nèi)可以完成，在施工現(xiàn)場只是鋼索、鋼結(jié)構(gòu)及膜片的連接安裝及張拉的過程，所以現(xiàn)場的施工安裝比較方便快捷。

　　4.安全可靠。膜結(jié)構(gòu)抗震性好，抗風(fēng)抗曬，防火性能良，膜材料都是阻燃材料。

　　膜結(jié)構(gòu)怎么設(shè)計

　　(1)找出一個初始平衡形狀;

　　(2)各種荷載組合下的力學(xué)分析以保證安全;

　　(3)裁剪制作。發(fā)達(dá)國家從六十年代起開始提出多種計算方法，到目前為止以有限元法為最先進(jìn)、最普遍被采用的方法。而單元類型皆為三角形平面常應(yīng)變單元，該方法是從剛性板殼大變形理論移植過來的。

　　膜結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類

　　從結(jié)構(gòu)上分可分為：骨架式膜結(jié)構(gòu)，張拉式膜結(jié)構(gòu)，充氣式膜結(jié)構(gòu)3種形式

　　1、骨架式膜結(jié)構(gòu)(Frame Supported Structure)

　　以鋼構(gòu)或是集成材構(gòu)成的屋頂骨架，在其上方張拉膜材的構(gòu)造形式，下部支撐結(jié)構(gòu)安定性高，因屋頂造型比較單純，開口部不易受限制，且經(jīng)濟(jì)效益高等特點，廣泛適用于任何大，小規(guī)模的空間。

　　2、張拉式膜結(jié)構(gòu)(Tension Suspension Structure)

　　以膜材、鋼索及支柱構(gòu)成，利用鋼索與支柱在膜材中導(dǎo)入張力以達(dá)安定的形式。除了可實踐具創(chuàng)意，創(chuàng)新且美觀的造型外，也是最能展現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)精神的構(gòu)造形式。大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構(gòu)成鋼索網(wǎng)來支撐上部膜材的形式。因施工精度要求]高，結(jié)構(gòu)性能強，且具豐富的表現(xiàn)力，所以造價略高于骨架式膜結(jié)構(gòu)。

　　3、充氣式膜結(jié)構(gòu)(Pneumatic Structure)

　　充氣式膜結(jié)構(gòu)是將膜材固定于屋頂結(jié)構(gòu)周邊，利用送風(fēng)系統(tǒng)讓室內(nèi)氣壓上升到一定壓力后，使屋頂內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，以抵抗外力，因利用氣壓來支撐，及鋼索作為輔助材，無需任何梁，柱支撐，可得更大的空間，施工快捷，經(jīng)濟(jì)效益高，但需維持進(jìn)行24小時送風(fēng)機運轉(zhuǎn)，在持續(xù)運行及機器維護(hù)費用的成本上較高。

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