鋼膜結構簡(jiǎn)介
鋼膜結構是一種古老又新穎的結構形式,作為一種古老傳統的結構形式,它在古代就得到廣泛的應用;作為一種新穎的結構,鋼膜結構體現了各種******的科學(xué)技術(shù)??梢哉f(shuō),鋼膜結構的設計和建造綜合反映了一個(gè)國家的基礎理論、應用技術(shù)、材料科學(xué)、建筑設計施工等諸方面的水平。
鋼膜結構很容易設計,但很不容易設計好。由于鋼膜結構可以充分發(fā)揮材料的強度,具有很高的結構效率,尤其適合于大跨度的空間結構,鋼膜結構還以其優(yōu)美的體形經(jīng)常出現于中小跨度的建筑乃至建筑小品中,因此建筑師、結構師對于鋼膜結構的青睞經(jīng)久不衰。
鋼膜結構設計方法
鋼膜結構的設計(除疲勞計算外)采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法,用分項系數的設計表達式進(jìn)行計算。鋼膜結構承重鋼結構或構件應按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設計。
1、鋼膜結構承載能力極限狀態(tài):
當結構或構件達到******承載力、疲勞破壞或達到不適于繼續承載的變形狀態(tài)時(shí),該結構或構件即達到承載能力極限狀態(tài)。當結構或構件出現下列狀態(tài)之一時(shí),即認為超過(guò)了承載能力極限狀態(tài):
?。?)整個(gè)結構或結構的一部分作為剛體失去平衡(如滑移或傾覆等);
?。?)結構構件或連接因其應力超過(guò)材料強度而破壞(包括疲勞破壞),或因過(guò)度的塑性變形而不適于繼續承載;
?。?)結構轉變?yōu)闄C動(dòng)體系而喪失承載能力;
?。?)結構或構件因達到臨界荷載而喪失穩定(如壓屈等)。
2、鋼膜結構正常使用極限狀態(tài):
鋼膜結構或構件達到正常使用的某項規定限值的狀態(tài)時(shí),該結構或構件即達到正常使用極限狀態(tài)。當結構或構件出現下列狀態(tài)之一時(shí),即認為超過(guò)了正常使用極限狀態(tài):
?。?)影響正常使用或外觀(guān)的變形;
?。?)影響正常使用的局部損壞;
?。?)影響正常使用的振動(dòng);
?。?)影響正常使用的其他特定狀態(tài)。
鋼膜結構設計結構或構件時(shí)通常按承載能力極限狀態(tài)設計以******安全,再按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行校核以******適用性。
鋼膜結構的特點(diǎn):
1、防火性能好:如今廣泛使用的膜材料能很好地滿(mǎn)足對于防火的需求,具有******的阻燃和耐高溫性能,達到法國、德國、美國、日本等多國標準。
2、建筑形體塑造自由:多變的支撐結構和柔性膜材使建筑物造型更加多樣化,新穎美觀(guān),同時(shí)體現結構之美。且色彩豐富,可創(chuàng )造更自由的建筑形體和更豐富的建筑語(yǔ)言。
3、施工周期短:更短的施工周期意味著(zhù)更低的工程費用。膜工程中所有加工和制作依設計均可在工廠(chǎng)內完成,現場(chǎng)只進(jìn)行安裝作業(yè)。相比較傳統建筑的施工周期,它幾乎要快一倍。
4、建筑空間的跨度大:由于自重輕,索膜建筑可以不需要內部支撐而大跨度的覆蓋空間,這使得人們可以更靈活、更有創(chuàng )意的設計及運用更大跨度的建筑空間。
5、能源損耗低:膜材料有較高的光反射性及較低的光吸收性,并且熱傳導較低,這極大程度上阻止太陽(yáng)熱能進(jìn)入室內。另外,膜材的半透明性******了適當的自然漫反射光照明室內。