专业的屋顶膜结构建筑
1、使用膜结构屋顶的好处有哪些
膜结构屋顶应用非常广泛,这是因为其不仅可以遮阳,可以挡雨,如果在整个膜层中加入几块ETFE的膜,还可以增加透光率,就相当于在屋顶开了几扇玻璃窗,使屋内光线充足,节省能源。
膜结构屋顶的优点非常独特,如自洁能力,自重轻,强度高,防火性,耐老化性能比较强,重要的是膜材使用寿命比较长,所以屋顶膜结构堪称为永久性建筑。
由于膜结构在屋顶,必须要有良好的柔性,张拉膜结构不是刚性的,其在风荷载,雪荷载的作用下会产生变形,屋顶膜结构通过变形来适应外荷载,在此过程中荷载作用方向上的膜面曲率半径会减小,直到更有效抵抗该荷载。
膜结构覆盖大跨度空间,在屋顶上不需要下面有太多的支撑点,在科学计算过结构力学,受力体系简洁合理,能适应大空间,并能形成开阔的大跨度无柱支撑结构体系。
2、有哪些著名的膜结构建筑
展冀膜结构整理:
水立方
世界上最大的膜结构工程,外围采用了最先进环保的ETFE膜材,由3000多个气枕组成,气枕大小不一、形状各异,夜景看起来极美。
鸟巢
作为2008年北京奥运会主场馆,采用与水立方相同的ETFE膜材料,加上设计师的艺术创造,为世人展现出不一样的膜结构建筑。
3、膜结构建筑的结构
骨架式膜结构
骨架式膜结构是在钢架或其他材料的骨架上铺装膜材料,由此构成屋顶或外墙壁的构造形式。造型包括平面形,单曲面形,和以鞍形为代表的双曲线形。
所谓支撑膜结构实际上就是帐篷的放大,在这之前因为材料和技术的原因我们无法将帐篷做的足够大而且耐用。弗雷·奥托可能是世界上最早采用支撑膜结构来构建大空间的建筑师,他设计的德国馆是用高强度的金属索与用高分子聚合材料做成的薄膜一起组合起来的具有足够大的空间的建筑。
这种结构的特点是结构非常简洁,便于组装和拆卸,与传统结构比起来有相对低廉的造价。它的屋面用特种柔性化学材料敷贴,呈半透明状。
充气式膜结构
充气式膜结构是向由膜结构构成的室内充入空气,并保持室内空气的压力始终大于室外空气压力,由此使膜材料处于张力状态来抵抗负载及外力的构造形式,分单层结构和双层结构两种形式。
这种膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实现时所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡的可视空间。其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全等优点,因而使它在世界各地受到广泛应用。
另外值得一提的是,在阳光的照射下,由膜覆盖的建筑物内部充满自然漫射光,无强反差的着光面与阴影的区分,室内的空间视觉环境开阔和谐。夜晚,建筑物内的灯光透过屋盖的膜照亮夜空,建筑物的体型显现出梦幻般的效果。这种结构形式特别适用于大型体育场馆、入口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。
张拉式膜结构
张拉式膜结构是通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的构造形式,膜表面通过自身曲率变化达到内外力平衡。
在阳光的照射下,由膜覆盖的建筑物内部充满自然漫射光,无强反差的着光面与阴影的区分,室内的空间视觉环境开阔和谐。夜晚,建筑物内的灯光透过屋盖的膜照亮夜空,建筑物的体型显现出梦幻般的效果。张拉膜结构特别适合用来建造城市标志性建筑的屋顶,如体育与娱乐性场馆,需有广告效应的商场、餐厅等。
4、膜结构的建筑有何优点呢?
膜材的保问题:膜结构保内衬具有很好的保作用,而且加上保内衬以后透光率应能达到10%(左右),仍能满足室内采光的需要。对于候车室、候机大厅、泳馆展览馆、体育馆类建筑是最上佳的选择。目前国内只有我们公司拥有这项技术。考虑到既能保而且能够满足采光需要,很多建筑还可以采用膜结构和其他建筑相结合的方法。声学:一般说来,一种材料的吸音能力是由它的噪音减低系数来决定的。膜质量对于降低频率噪音几乎是透明的,因此在这个频率范围内的噪音的回声可以很好的阻隔,吸音效果很好。尤其是在候机大厅、候车室、展览馆的作用优势就更加体现出来。
5、具有代表性的膜结构建筑有哪些?
展冀膜结构整理:
水立方
世界上最大的膜结构工程,外围采用了最先进环保的ETFE膜材,由3000多个气枕组成,气枕大小不一、形状各异,夜景看起来极美。
鸟巢
作为2008年北京奥运会主场馆,采用与水立方相同的ETFE膜材料,加上设计师的艺术创造,为世人展现出不一样的膜结构建筑。
6、什么是膜结构屋面?
从专业角度讲,建筑膜结构屋面是以建筑膜材料为主体,利用这种膜结构的张拉作用,与支承构件形成一个统一的结构整体屋面,这样的整体就叫做膜结构屋面。从通俗的角度来讲,膜结构屋面就是应用到屋面上的膜结构设备设施,也可以叫做膜结构顶棚。
7、武汉膜结构建筑一般有哪些类型?
膜结构也可称为织物结构,是现在比较常见的一种具有一定刚度并能覆盖大空间的新型空间结构体系。膜结构一般可以分为充气式膜结构、张拉式膜结构和骨架式膜结构这三种类型。它们又以不同的结构特点被用于不同的场所,武汉上鼎膜结构工程就来为您介绍。
1.充气式膜结构
充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边,利用送风系统让室内的气压上升,使屋顶内外产生一个气压差用以抵抗外力、支撑膜结构。由于这种膜结构工程以气压为主,钢索为辅,所以获得更大的空间,施工快捷。但缺点是需要风机24小时运转来保持气压,所以成本相对较高。
2.张拉式膜结构
这种建筑以膜材、钢索和支柱组成,利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达到的形式。优点具有结构性能强且美观的造型。不过由于这种张拉膜工程要求的施工精度很高,虽然后期维护费用不高,但是工程造价就高于骨架式膜结构。
3.骨架式膜结构
骨架式膜结构是以钢构或是集成材构成的屋顶骨架,在其上方张拉膜材的构造形式。缺点是屋顶造型比较单纯。优点是下部支撑结构安保性能高,开口部不易受限,具有经济效益高的特点,被广泛用于各种大小规模的建筑。
8、现代大型建筑的膜结构屋顶,在3D里面怎样做?
与膜结合的结构大约有下述几类:纯钢拱形结构采用传统的梁柱系统,屋顶为圆拱式,柱梁间距一般为8m左右。 混凝土结构主体加钢拱以上两种最简单的膜结构,依平面的形状,如方形、菱形等,可有许多变化,拱的间距依使用的膜材强度、设计荷载、风力等确定。 混凝土主体结构加钢索脊素为上弯,位于膜布下面,谷索为下弯,位于膜上面。两种钢索的弯向相反张拉后造成相反方向的垂直力,使膜市受到垂直方向的张力,膜布中水平方向的张力直接张拉形成。 混凝土主体结构加钢柱 张拉式帐篷膜结构 大型(跨度在200m以上)气撑式膜结构用扁钢作的钢索加上膜布,可以做成大跨度的巨型屋顶。这种建筑,结构简单,施工方便,经济效益高,无需维修。但因需常年维持封闭,进出较不便,现己不再新建,但仍不失为一种好的结构形式。由于膜结构需要精确的设计及剪裁,以达到理想的效果,大卫、盖格和哥伦比亚大学的同僚迈克、马克麦克和约塞夫、赖特共同开发了非线性钢索计算程式,为气撑式大型膜屋顶工程设计奠定了基础。自1973年至1978年,在世界各地一连建造了12座气撑式膜结构大型室内体育馆,与同时期落成的其他球场比较,这些膜结构的体育馆不但价格便宜,而且施工快。面积40000m2的银顶球场的屋顶只用了11.5个月即全部完成。为世界最大之室内体育馆。 钢索穹顶1980年左右,盖格先生又创造了使用永久性结构膜的新技术,这种新技术是基于工程哲学家巴克明斯特.富勒的理论。富勒认为现代的结构都是在对抗地心吸引力,不断地争取压力的连续性,但自然界并非如此。这是一项看似平淡,实则非常智慧的哲理,1983年他发表的文章中建议在结构上逐步减少压力的影响,而增加张力的作用,富勒将他的新观念命名为“张力式”,英语是张力(Tension)和完整(Integrity)二字的合成。在这种理想的结构中“压力杆件是张力大海中的一个小岛”。盖格先生对富勒的哲理,则有更进一步的解释,他认为“空间的跨越是由连续的张力索和不连续的压力杆”完成的。在这一理论基础上,他提出钢索穹项由以下杆件组成:中央张力环经由数目为四的倍数的脊索、环索、中继斜拉索、压力杆和斜拉索而到达压力环梁,形成一个完整封闭的张力拱结构系统。
9、膜结构建筑包括哪些种类
展冀膜结构
膜结构按结构可分为:骨格式膜结构、张拉式膜结构、充气式膜结构。
1.骨架式膜结构(Frame Supported Structure)
以钢构或是集成材构成的屋顶骨架,在其上方张拉膜材的构造形式,下部支撑结构安定性高,因屋顶造型比较单纯,开口部不易受限制,且经济效益高等特点,广泛适用于任何大,小规模的空间。
2.张拉式膜结构(Tension Suspension Structure)
以膜材、钢索及支柱构成,利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安 定的形式。除了可实践具创意,创新且美观的造型外,也是最能展现膜结构精神的构造形式. 近年来,大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材构成钢索网来支撑上部膜材的形式。因施工精度要求高,结构性能强,且具丰富的表现力,所以造价略高于骨架式膜结构。
3.充气式膜结构(Pneumatic Structure)
充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边,利用送风系统让室内气压上升到一定压力后,使屋顶内外产生压力差,以抵抗外力,因利用气压来支撑,及钢索作为辅助材,无需任何梁,柱支撑,可得更大的空间,施工快捷,经济效益高,但需维持进行24小时送风机运转,在持续运行及机器维护费用的成本上较高。