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北京航空航天大學充氣囊體活動式試驗支持系統(tǒng)工程(簡稱北航實驗室)是較具代表性的氣承式膜結(jié)構(gòu),膜結(jié)構(gòu)建造時間為2010年,位于河北省秦皇島市昌黎漁島,北臨名旅游景點“世界滑沙中心”,是專為發(fā)展中國航空事業(yè)而修建的超大型飛行試驗基地。建筑面積3300 m2,采用國產(chǎn)PVC膜材,看臺膜材展開面積(包括氣囊)為28000 m2。佛山世紀蓮體育中心游泳館的看臺膜結(jié)構(gòu)建造起止時間為2005~2006年,建筑面積31520m2,PVC膜材展開面積45000m2。結(jié)構(gòu)體系由兩大部分組成:試驗用主球體和通道。二者結(jié)構(gòu)體系相同,均為高壓氣囊和低壓氣承式組合充氣膜結(jié)構(gòu),其中高壓氣囊為直徑達1.5~3m的弧形圓柱曲面,內(nèi)壓高達到10kPa,為整個膜面提供骨架支撐作用;低壓氣承式充氣膜為一單層看臺膜面,內(nèi)壓僅為300Pa,起形成和維持膜面形態(tài),二者相互作用共同受外部荷載作用。
膜材很重要的特點是材質(zhì)輕,這一特點決定了其很適宜采用輕型支承結(jié)構(gòu)體系。但盡管如此,早期國內(nèi)大型看臺膜結(jié)構(gòu)建筑中很多仍然采用了重型鋼結(jié)構(gòu)桁架體系。它以其新穎獨特的建筑造型和良好的受力特點,被廣泛應(yīng)用于體育健身設(shè)施、文化娛樂設(shè)施、交通運輸設(shè)施、工農(nóng)業(yè)建筑及標志性建筑中。隨著看臺膜結(jié)構(gòu)的普及應(yīng)用,也客觀上推動了我國索張拉結(jié)構(gòu)體系的研究、發(fā)展和應(yīng)用,這一點可以明顯地觀察到。移動屋蓋能夠滿足建筑物多功能的要求,可以使建筑物按需要成為體育場、體育館或展覽館等。
隨著膜結(jié)構(gòu)這種新型建筑越來越被人們所關(guān)注,其優(yōu)點也是被大家所熟知,而且也被更多的用于大跨度的地點搭建,其中更實用、更具藝術(shù)觀賞性的就是膜結(jié)構(gòu)看臺。ETFE薄膜上涂有Ti02光催化涂層并附著柔性光伏太陽能薄膜。膜結(jié)構(gòu)看臺與膜結(jié)構(gòu)車棚這種較小的建筑不同,其膜材跨度更大,對于看臺的各方面剛性要求也更高,不然難免出現(xiàn)各種質(zhì)量問題,那么在搭建的時候,怎么確保膜結(jié)構(gòu)看臺的質(zhì)量就成為了十分重要的事情。
設(shè)計時保證膜面剛度
設(shè)計師在設(shè)計膜結(jié)構(gòu)看臺時應(yīng)確保膜面在張拉后具有足夠的剛度,有些情況下,膜面有可能出現(xiàn)松弛,就需要對其進行二次張拉,所以細部構(gòu)造設(shè)計時要考慮到二次張拉的可能性。節(jié)點設(shè)計也要保證足夠的轉(zhuǎn)動自由度,以適應(yīng)膜面在風力作用,防止撕裂或變形。
重視消防工作
消防工作不論到哪個地方都是十分重要的,膜結(jié)構(gòu)建筑也不例外。膜結(jié)構(gòu)看臺的膜面應(yīng)盡量減少可燃物體的靠近,要嚴格按建筑設(shè)計防火規(guī)范的要求設(shè)置相應(yīng)的消防設(shè)施,同時施工方要盡可能采用不可燃PTFE圖層覆蓋材料。