北京西二旗城铁站看台膜结构工程。网壳上面沿短向用φ60钢管或12mm厚钢板焊成支撑膜或连接膜用的二次钢结构,膜面直接覆盖在二次钢结构杆件上,以网壳结构体作为看台膜结构支承体系,膜通过二次钢结构连接于主体钢结构上,为典型网架骨架式索膜结构体系。看台膜结构建造起止时间为2010~2012年,建筑面积22000m2,PTFE膜材展开面积为15043 m2。主体膜结构部分南北长约120m,划分为36个脊谷式膜结构单元;东西方向宽约54.5m,屋盖顶面、东立面及西立面均由钢索(脊索、谷索或外拉索)和刚性构件(脊梁或下拉杆)围成一系列的手风琴式褶皱,局部采用双层膜材。
膜材很重要的特点是材质轻,这一特点决定了其很适宜采用轻型支承结构体系。抵御天气的影响:看台膜屋面的一个重要作用就是抵御各种天气变化(如日晒、雨淋、风雪等)对其内部空间的影响,保持建筑物内部的舒适性看台膜结构建筑作为一种建筑体系所具有的特性主要取决于其独特的形态及膜材本身的性能。但尽管如此,早期国内大型看台膜结构建筑中很多仍然采用了重型钢结构桁架体系。随着看台膜结构的普及应用,也客观上推动了我国索张拉结构体系的研究、发展和应用,这一点可以明显地观察到。移动屋盖能够满足建筑物多功能的要求,可以使建筑物按需要成为体育场、体育馆或展览馆等。
看台膜材料的独特特点是其可以由空气来支承。采用PTFE膜材,外膜展开面积约9650m2,内膜展开面积约3900m2。近年来,集成了充气和气压控制系统的充气和气承膜结构在我国的应用和发展十分迅速,其建造和运维成本均比较低廉,我国每年都要建成十余座跨度或长度在200m左右的气承式膜结构,应用领域覆盖了教育、体育、环保、发电(堆煤)等众多领域,一些***承担气承式膜结构设计制作安装的企业也迅速崛起。可以预期,气承式看台膜结构在我国的发展还有很大的空间和很好的前景。
与膜面相连接的索,如边索、加强索、脊谷索等的弧度不仅影响到膜面的形状与覆盖面积,对索的内力影响也非常明显,同时边索的弧度还影响到膜角点处膜布的宽度及节点板边线的夹角。因此膜结构可以从根本上克服传统结构在无柱大跨度建筑上所遇到的困难,可以创造出巨大的无柱大空间。工程应用上一般取边索弧形的矢跨比在1:10左右。膜面的应力分布及大小,不仅影响着膜结构看台外观的找形,还关系到结构张成后的刚度,所以确定膜面应力时要考虑到所用膜材料的性能、张拉方法及实际张拉的难易程度。
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