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現(xiàn)在,一種類(lèi)似帳篷、充滿(mǎn)柔性的建筑越來(lái)越多地出現(xiàn)在城市廣場(chǎng)、大型公園和街邊景點(diǎn),其豐富的造型、優(yōu)美的曲線吸引了大眾的目光,這就是被譽(yù)為21世紀(jì)建筑的膜結(jié)構(gòu)。
膜結(jié)構(gòu)是一種特殊的現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu),它是以高強(qiáng)度柔韌性薄膜材料與張拉體系相結(jié)合,形成的具有一定剛度的空間結(jié)構(gòu)體,是集建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、精細(xì)化工與材料科學(xué)為一體的高科技工程,廣泛應(yīng)用于體育健身設(shè)施、文化娛樂(lè)設(shè)施、交通運(yùn)輸設(shè)施、工農(nóng)業(yè)建筑及標(biāo)志性建筑中。它的經(jīng)濟(jì)性很強(qiáng),如果房屋的面積有限的話,停車(chē)就可能會(huì)成為一件很頭疼的是事情。在發(fā)達(dá)國(guó)家,膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用已有50多年的歷史,發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁;在我國(guó),其理論和實(shí)踐才剛剛起步。
膜結(jié)構(gòu)建筑中常用的膜材料是PTFE膜材料和PVC膜材料。抗沖擊性:建筑膜才的沖擊強(qiáng)度是普通玻璃的250-300倍,是亞克力的板材的20-30倍,是鋼化玻璃的2倍,幾乎沒(méi)有斷裂的危險(xiǎn)性,有“不破玻璃”和“響鋼”之美稱(chēng)。PTFE膜材料是指在用極細(xì)的玻璃纖維編織成的基布上涂抹PTFE(聚四氟乙烯)樹(shù)脂而形成的復(fù)合材料,其特點(diǎn)是:強(qiáng)度高、耐久性好、防火阻燃、自潔性好,而且不受紫外光的影響,使用壽命在20年以上;具有高透光性,透光率為13%,而且透過(guò)膜材料的光線是自然散漫光,不會(huì)產(chǎn)生陰影,也不會(huì)發(fā)生眩光;對(duì)太陽(yáng)能的反射率為73%,因而吸收熱量少,即使在夏季太陽(yáng)暴曬的情況下,建筑內(nèi)部也不會(huì)受太大影響。PVC
膜材料是在聚酯纖維編織的基布上涂抹PVC樹(shù)脂而形成的復(fù)合材料,PVC膜材料的強(qiáng)度及防火性與PTFE
相比具有一定差距,使用年限一般在7到15年。為了解決PVC膜材料的自潔性問(wèn)題,通常在PVC 涂層上再涂抹PVDF(聚偏氟乙烯)形成PVDF 膜材料。
膜結(jié)構(gòu)車(chē)棚是現(xiàn)在高科技的產(chǎn)品,具有防火性和防震性產(chǎn)品。這種產(chǎn)品用的是膜資料中阻燃成分和耐高溫成分,這也是它防震性精華所在?!保栽谝恍毫拥奶鞖饣蚱渌蛩叵?,我們還是應(yīng)該及時(shí)做好維護(hù)保養(yǎng)工作。并且,膜結(jié)構(gòu)車(chē)棚的全體結(jié)構(gòu)性很輕盈,即使在發(fā)作時(shí),也不會(huì)形成多大的損害力,這也是防震性較好原因之一。這些高科技產(chǎn)品帶給咱們更好的日子質(zhì)量和保證。
膜結(jié)構(gòu)車(chē)棚是有體型規(guī)劃、初始平衡規(guī)劃、荷載剖析、裁剪剖析等四大過(guò)程完結(jié)的,關(guān)于任何膜結(jié)構(gòu)而言,任何時(shí)候都不存在無(wú)應(yīng)力狀況,因而它的剛度和穩(wěn)定性很強(qiáng),也因而膜結(jié)構(gòu)車(chē)棚的裁剪要在準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力相結(jié)合的情況下完結(jié)的,這也造就了抗震性極強(qiáng)功能的所在。最終就是做好日常的保護(hù)以及保養(yǎng)作業(yè),這關(guān)于延伸膜結(jié)構(gòu)停車(chē)棚運(yùn)用壽命也是十分重要的。
環(huán)境工程膜結(jié)構(gòu)是在污水處理廠、沼氣罐貯存、氣體搜集等環(huán)保工程中運(yùn)用的膜結(jié)構(gòu)修建方式。具有美化環(huán)境、自潔與防霉、抗酸堿特性。其曲面可以隨著建筑師的設(shè)計(jì)需要任意變化,結(jié)合整體環(huán)境,建造出標(biāo)志性的形象工程。常用結(jié)構(gòu)方式:鋼結(jié)構(gòu)支撐反吊氟碳纖膜結(jié)構(gòu)、充氣罐、氣柜等。在現(xiàn)在社會(huì)中有適當(dāng)數(shù)量的污水處理廠的厭氧池、污泥濃縮池、生物絮凝池等建于居民區(qū)的周邊,污水池的環(huán)境、面貌及污水臭味等直接影響人們的日子和健康。
為關(guān)愛(ài)公民,構(gòu)建和諧社會(huì),創(chuàng)立美麗的日子環(huán)境,許多城市現(xiàn)已要求將污水廠的污水處理池加蓋,進(jìn)行廢氣搜集與管理。在污水池加蓋工程中鋼支承反吊氟碳纖膜結(jié)構(gòu)得到廣泛地運(yùn)用。目前用于膜結(jié)構(gòu)的膜資料有兩大類(lèi):一類(lèi)為玻璃纖維織物聚四氟乙烯涂層(普通稱(chēng)PE膜材),運(yùn)用年限長(zhǎng),價(jià)錢(qián)高,國(guó)內(nèi)很少采用。在我國(guó)傳統(tǒng)的污水池加蓋方式因?yàn)榉栏g功能的缺點(diǎn)現(xiàn)已制約了氣體搜集管理的開(kāi)展,而耐腐蝕、輕質(zhì)高強(qiáng)、造型多樣和透光功能杰出的膜結(jié)構(gòu)頂蓋經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐效果抱負(fù)。
膜結(jié)構(gòu)的規(guī)劃可分為三個(gè)過(guò)程:(1)找出一個(gè)初始平衡形狀;(2)各種荷載組合下的力學(xué)分析以確保安全;(3)裁剪制造。發(fā)達(dá)國(guó)家從六十年代起開(kāi)端提出多種計(jì)算辦法,到目前為止以有限元法為先進(jìn),普遍及被選用的辦法。而單元類(lèi)型皆為三角形平面常應(yīng)變單元,該辦法是從剛性板殼大變形理論移植過(guò)來(lái)的。從本文能夠看到膜結(jié)構(gòu)作為只能抗拉的軟殼體是不適宜選用這種平面單元的,因?yàn)殛P(guān)于剛性殼體來(lái)說(shuō),這種平板單元能夠當(dāng)作平面應(yīng)力單元和平板曲折單元的組合,其單元?jiǎng)傟嚹軌蛴蛇@兩種單元?jiǎng)傟嚰娌⒍伞2捎梅謮K吊裝法將整個(gè)膜體分為5個(gè)作業(yè)塊,第1片和第2片、第3片和第4片、第5片和第6片、第7片和第8片、第9片和第10片,每個(gè)作業(yè)塊膜體的7個(gè)吊點(diǎn)同時(shí)提升。而膜結(jié)構(gòu)作為軟殼體是不能抗彎的,只能靠薄膜曲面的曲率改變,然后引起膜外表中內(nèi)力重散布來(lái)反抗垂直于曲面的外荷載。如果仍是選用這種只有平面內(nèi)應(yīng)力的板單元,則應(yīng)變的線性部分將不反映平面外z方向位移的影響,這導(dǎo)致單元不包括z方向節(jié)點(diǎn)反力,就每個(gè)單元來(lái)說(shuō)靜力是不平衡的。所幸的是應(yīng)變的非線性部分考慮了z向位移的影響,使得各單元兼并起來(lái)的總的平衡方程經(jīng)過(guò)不斷迭代能近似達(dá)到平衡,缺陷是需求過(guò)多的平面內(nèi)位移來(lái)滿(mǎn)意平衡的要求,而實(shí)際情況是只需求必定的平面外和平面內(nèi)的位移及曲率改變就能夠了。