河北酒店PTFE膜结构设计
张拉膜结构是通过拉力控制系统向建筑膜结构,便室内外保持一定的拉力差,膜体受到力,并产生一定的预张拉力,以保证体系的刚度。自动调节系统,来不断地调整拉力,以适应外部荷载的变化。
膜结构是向单个膜构建,使其保持足够的拉力,多个膜构件进行组合形成一定形状的一个整体受力体系,这种结构对膜材自身的拉力性要求很高,或需不断地向膜结构构件。
张拉式膜结构是现代膜结构建筑的重要组成部分,膜面一般为负高斯曲面,因此,安体形丰富、自然流畅、曲面柔美,倍受建筑师们的青睐。但这种结构体系受力分析复杂,对施工精度要求高,因此,其设计计算、加工制作工艺难度都较大。
骨架式膜结构是自身封闭的、稳定的骨架体系(一般是钢桁架体系、网架结构、索网结构或张拉整体体系)与膜材料共同组成一个结构受力体系。应该体系施工与常规结构相似(除索网或张拉整体体系等的自身施工外),较易被工程界理解和接受,但为了让膜具有一定的刚度,骨架体系提供给膜的支撑系统一般要有一定的曲度,并应设置向膜中施加预应力的机构。
强度、刚度、稳定性与基本形态膜布由经向和纬向相互正交的纤维织物组成,由于纤维织物是柔性材料,自身强度是靠拉力产生,刚度和稳定性的获得是通过预应力和曲度来达到静态的平衡。膜布在平衡状态下有两个弯曲方向,其曲率半径相反,一个是凸出,一个是凹下,纤维股的方向一般与这两个方向平行。对应于这些方向的内压力产生反力,使系统保持静态平衡。其主方向将承担这种荷载,而垂直于该方向的纬向是另一曲面,将帮助系统维护稳定。这种受力方式使部荷载均由整体结构来承担,充分发挥了纤维的抗拉性,因此,膜布是一种新型的空间结构材料。
第五 膜结构应根据使用功能要求进行采光和照明设计。采光设计中可根据膜材透光的特点,合理利用自然光。当有专门要求时,尚可进行照明效果设计。照明灯具与膜面的距离不应小于1.0m。第六 膜结构建筑设计应根据建筑物所在地域和使用特点采取有效的保温隔热措施。建筑物的室内温湿度环境应符合现行行业标准《民用建筑设计通则》JGJ 37和现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的规定。对室内湿度大的建筑物,尚应采取防结露和必要的排除冷凝水措施。
膜材的使用寿命可达25年以上。薄膜表面平滑有弹性,大气中尘埃、化学粒子难附着和渗透,建筑膜经雨水冲刷后,可以恢复其原有清洁面层和透光性。景观张拉膜结构建筑的设计和构建不是随意进行的。建筑的长、宽、高各是多少、所用的膜结构数量是多少,建筑中不同用途分类是怎样的等等,都要进行具体的分析,只有对景观张拉膜结构各项尺寸都确定了之后,建筑人员才能够建造出设计中的景观张拉膜结构建筑。景观张拉膜结构的初始态设计是一个需要反复修改,反复商榷讨论的过程,当基本形态确定后需要考虑它的荷载态。膜材是比较轻的,搭建而成的膜结构和钢材建筑、混凝土建筑相比重量也的轻,因而在承载能力上有一定的欠缺,需要多加考虑,不过重量轻的同时也说明景观张拉膜结构具有很好的地震适应性,发生倒塌的时候不会造成严重后果。