小品膜结构和功能性看台膜结构建筑几乎遍布大江南北,街头或公园雕塑、遮雨棚、露天车库棚、门廊、收费站、加油站等膜结构随处可见,北京首都国际机场T3航站楼收费站的看台膜结构建筑(图6)建于2007~2008年,建筑面积3500m2,采用ETFE和PTFE看台膜材交错布置,展开面积3385m2。看台膜结构的国产材料也从无到有,某些PVC和PTFE材料的技术水准已经接近国外材料,但这一领域相对而言仍然是我国膜结构行业的短板。支承结构体系类似于悬索桥,两端由两个梭形桅杆作为桥塔,跨度166m。前后为边环索,每根桅杆顶部交叉下拉7根吊索与前后边索相连,膜顶中间设置谷索,谷索与边环索之间由联系索联结,每根桅杆顶部有两根下拉索与外侧的锚座节点相连保持平衡。
膜结构是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,它是由多种高强薄膜材料及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力形成某种空间形状作为覆盖结构并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。在过去二十多年里,建筑看台膜结构在我国的应用取得了爆发性增长,包含膜结构的材料、设计、制作、安装、检测监测等在内的全产业链也已发展形成。膜结构是一种全新的建筑结构形式,集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学、计算机技术等为一体,具有很高的技术含量,其曲面可以随着建筑师的设计需要任意变化,结合整体环境,建造出标志性的形象工程。它以其新颖独特的建筑造型和良好的受力特点,被广泛应用于体育健身设施、文化***设施、交通运输设施、工农业建筑及标志性建筑中。
自始至终保持洁白美丽看台膜材料具有极高的非粘着性,在我们日常使用不沾锅时就可以体会到这一特性。膜材料的表面不仅不易附着脏物及灰尘,而且其表面的灰尘会被雨水自然地冲洗干净,所以经过长年使用仍然保持外观的洁净及室内的美观。在国际上受次在ETFE气枕中集成了非晶太阳能电池,其发电能力为20~30kW。充满自然光的明快空间白天,阳光透过看台膜面使建筑物内充满夜自然漫射光。夜晚,室内灯光透过膜面给空增添了梦幻般的夜景。当膜结构用于体育馆、***设施时,可以实现全天内的舒适相结合的理想的商业空间。
膜结构看台结构设计要求
1、支承结构的稳定性在膜结构看台中,膜是主要受力构件之一,但是膜结构看台的支承体系仍然应该满足其自身稳定性的要求,在设计时主要考虑的内容大致有两个方面,一是为了在张拉膜面时,方便把握各控制点的空间位置及对膜面实施张拉,二是在发生膜材撕裂时,不至于引起结构整体倒塌的严重事故,更换膜面时施工也要比较方便。目前,我国已有数百家膜结构***生产企业,每年会建成大量的膜结构建筑。
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