索膜結(jié)構(gòu)也稱為張拉膜結(jié)構(gòu),是
膜結(jié)構(gòu)三種常見(jiàn)形式之一,其以
膜材、鋼結(jié)構(gòu)支柱、拉索等共同作用,使膜面形成一定的張力從而形成承受外載荷的某種穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu),與骨架式、充氣式結(jié)構(gòu)相比索膜結(jié)構(gòu)是更能體現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)精髓的形式,由于其強(qiáng)度決定于受拉構(gòu)件的承載能力而不是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,所以能夠充分發(fā)揮鋼索和膜材受拉工作時(shí)強(qiáng)度高、自重輕的特點(diǎn),更加適合于大跨度結(jié)構(gòu)中,其造型也更加的靈活、輕巧、柔美,對(duì)于索膜結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)不需要多余的支撐體系也不需要多余的裝飾,其結(jié)構(gòu)本身就是一種藝術(shù)造型。所以索膜結(jié)構(gòu)非常適合用在標(biāo)志性建筑上,如
體育場(chǎng)館、
商場(chǎng)、
交通設(shè)施、娛樂(lè)設(shè)施、
文化景觀設(shè)施等,不僅如此因?yàn)樵煨透袕?qiáng)、制作簡(jiǎn)單、安裝便捷、節(jié)能環(huán)保、安全性好所以索膜結(jié)構(gòu)現(xiàn)在應(yīng)用范圍非常廣泛。
一個(gè)典型的索膜結(jié)構(gòu)加氣站
索膜結(jié)構(gòu)組成: 一個(gè)完整的索膜結(jié)構(gòu)一般由三部分組成:膜材、索結(jié)構(gòu)、支架結(jié)構(gòu),下面我們簡(jiǎn)單說(shuō)下這三部分。
(1)形成曲面結(jié)構(gòu)的張拉膜材,膜材作為結(jié)構(gòu)材料,要能夠抵抗一定的載荷而不致引起過(guò)大變形,同時(shí)作為結(jié)構(gòu)中的覆蓋材料,需要滿足一定的建筑功能,如遮蔽、防火、耐久等,常用的為
PVC/PVDF膜材。
(2)用于加強(qiáng)膜面的脊索、谷索以及將膜內(nèi)力傳向支撐結(jié)構(gòu)的邊索,索結(jié)構(gòu)除了對(duì)膜面受力方面有加強(qiáng)作用,更重要的是它們起到了改變建筑造型的作用,尤其是脊索和谷索的靈活設(shè)置可能對(duì)整個(gè)建筑帶來(lái)奇妙的視覺(jué)效果。
術(shù)語(yǔ):
脊索——在膜脊處支撐膜面的索稱為脊索,所謂膜脊是指不同區(qū)域膜面在較高位置上的交匯處。
谷索——在膜谷處支撐膜面的索稱為脊索,所謂膜谷是指不同區(qū)域膜面在較低位置上的交匯處。
(3)索膜結(jié)構(gòu)體系中的支架結(jié)構(gòu),支架結(jié)構(gòu)中更常用的是鋼結(jié)構(gòu),也可以采用混凝土結(jié)構(gòu),一些情況下甚至可以使用木結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu),支架結(jié)構(gòu)除滿足將索膜體系的內(nèi)力傳遞到基礎(chǔ)這一要求外,其構(gòu)造形式也直接影響了索膜結(jié)構(gòu)的整體造型。
設(shè)計(jì)圖中可以看出索膜結(jié)構(gòu)一般由膜材、索結(jié)構(gòu)、支架結(jié)構(gòu)三部分組成
索膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn): 特點(diǎn)1:造型自由靈活藝術(shù)感強(qiáng) 因?yàn)樗髂そY(jié)構(gòu)整體構(gòu)造非常簡(jiǎn)單,支架結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)以及膜材的靈活搭配組合,打破了傳統(tǒng)以直線為主的建筑結(jié)構(gòu)形式,可以創(chuàng)造出各種富有時(shí)代氣息的優(yōu)美曲面造型,特別是夜晚配合燈光更容易形成夢(mèng)幻式的景觀效果,總體來(lái)說(shuō)索膜結(jié)構(gòu)建筑外形具有更強(qiáng)的藝術(shù)感。
特點(diǎn)2:適合大跨度 因?yàn)樗髂そY(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),主要依靠膜面、拉索、支架結(jié)構(gòu)依靠一定的方式產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力成形,膜材單位重量輕,對(duì)支架結(jié)構(gòu)的要求也比傳統(tǒng)材料低,這就使得整個(gè)結(jié)構(gòu)自重較輕(約為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的1/30),所以其在大跨度建筑上具有非常大的先天優(yōu)勢(shì),更容易創(chuàng)造出無(wú)柱靈活的大空間。
特點(diǎn)3:施工速度快 索膜結(jié)構(gòu)中所用的膜材、索、支架都是在加工廠制作的,可與基礎(chǔ)部分同時(shí)進(jìn)行,現(xiàn)場(chǎng)只需要將加工好的構(gòu)件安裝定位,然后張拉膜材即可,對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的要求較低,這也大大縮減了施工周期,減少了對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。
特點(diǎn)4:節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟(jì)性佳 索膜結(jié)構(gòu)中使用的膜材,具有良好的透光性,并且熱傳導(dǎo)性較低,對(duì)自然光有反射、吸收和透射能力,經(jīng)膜材透射的光線呈漫反射狀,讓人感覺(jué)非常舒服柔和,使得整個(gè)建筑看起來(lái)更加的寬敞、明亮,大部分時(shí)間依靠自然光就能保證建筑內(nèi)的照明,這就大大減少了照明設(shè)備的使用時(shí)間,同時(shí)膜材表面一般都有防污涂層具有良好的自潔能力,依靠雨水的沖洗就能持久如新,這就減少了使用期間的清潔次數(shù),節(jié)省人力物力。
特點(diǎn)5:抗火性能好 索膜結(jié)構(gòu)在遭遇火災(zāi)的時(shí)候,很好的先只會(huì)讓索與膜中的預(yù)應(yīng)力慢慢降低,直至整個(gè)結(jié)構(gòu)失去張力,但是并不會(huì)有倒塌的危險(xiǎn),而且膜材一般都是阻燃、難燃的材料在火災(zāi)中不會(huì)對(duì)人造成直接傷害,所以期防火性能比傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)要高。
特點(diǎn)6:使用壽命長(zhǎng) 索膜結(jié)構(gòu)中膜材具有很高的強(qiáng)度,而且物理性能優(yōu)異,具有很好的耐腐蝕、抗紫外線、防火抗震能力,隨著膜材加工技術(shù)的不斷進(jìn)步,現(xiàn)在使用在建筑中的膜材使用壽命一般都能達(dá)到20年以上。
索膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)明顯特別適合大跨度設(shè)施
通過(guò)這篇文章,相信大家對(duì)什么是索膜結(jié)構(gòu)會(huì)有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí),索膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)非常突出,所以現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于很多行業(yè)之中,有關(guān)更多
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