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      膜結構的應用及理論意義

      來源:m.djnouri.com         發布時間:2022-09-22 返回列表

      膜結構是一種特殊的現代建筑結構,它是以高強度柔韌性薄膜材料與張拉體系相結合,形成的具有一定剛度的空間結構體,是集建筑學、結構力學、精細化工與材料科學為一體的高科技工程,廣泛應用于體育健身設施、文化娛樂設施、交通運輸設施、工農業建筑及標志性建筑中。在發達國家,膜結構應用已有50多年的歷史,發展勢頭強勁;在我國,其理論和實踐才剛剛起步。

      膜結構建筑中最常用的膜材料是PTFE膜材料和PVC膜材料。PTFE膜材料是指在用極細的玻璃纖維編織成的基布上涂抹PTFE(聚四氟乙烯)樹脂而形成的復合材料,其特點是:強度高、耐久性好、防火阻燃、自潔性好,而且不受紫外光的影響,使用壽命在20年以上;具有高透光性,透光率為13%,而且透過膜材料的光線是自然散漫光,不會產生陰影,也不會發生眩光;對太陽能的反射率為73%,因而吸收熱量少,即使在夏季太陽暴曬的情況下,建筑內部也不會受太大影響。PVC 膜材料是在聚酯纖維編織的基布上涂抹PVC(聚氯乙烯)樹脂而形成的復合材料,PVC膜材料的強度及防火性與PTFE 相比具有一定差距,使用年限一般在7到15年。為了解決PVC膜材料的自潔性問題,通常在PVC 涂層上再涂抹PVDF(聚偏氟乙烯)形成PVDF 膜材料。

       根據結構形式的不同,膜結構可分為3類:骨架式膜結構、充氣式膜結構和張拉式膜結構。骨架式膜結構是在鋼架或其他材料的骨架上鋪裝膜材料,由此構成屋頂或外墻壁的構造形式。造型包括平面形,單曲面形,和以鞍形為代表的雙曲線形。充氣式膜結構是向由膜結構構成的室內充入空氣,并保持室內空氣的壓力始終大于室外空氣壓力,由此使膜材料處于張力狀態來抵抗負載及外力的構造形式,分單層結構和雙層結構兩種形式。張拉式膜結構是通過拉索將膜材料張拉于結構上而形成的構造形式,膜表面通過自身曲率變化達到內外力平衡。

      由于膜材的種種優勢所在,導致膜結構的應用如此之廣泛,即大型體育場館、入口廊道、購物場、娛樂場、停車場、展覽會場、植物觀光園等建筑,所以膜結構建筑將如旋風般席卷整個世界!

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