膜结构有哪些类型,膜结构建筑有哪些优缺点:膜结构

膜结构是建筑结构中新发展起来的一种建筑形式,按照不同的分类标准,膜结构可以划分为多种类型膜结构 。以下是对膜结构类型的详细介绍:

一、按构造方式分类

骨架式膜结构

构造形式:以钢构或是集成材构成屋顶骨架,在其上方张拉膜材膜结构

特点:下部支撑结构安定性高,屋顶造型比较简单,开口部不易受限制,经济效益高膜结构

应用:广泛适用于各种大、小规模的膜结构空间建构中膜结构

张拉式膜结构

构造形式: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膜结构

特点:施工精度要求高,结构性能强,表现力丰富,能体现膜结构精神的构造形式,且能实践具创意、创新且美观的造型膜结构

应用:多用于大型跨距空间,如大型体育场、展览馆等膜结构

充气式膜结构

构造形式: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,以抵抗外力膜结构

特点:利用气压来支撑,辅以钢索,无需任何梁、柱支撑,实际利用空间更大,施工快捷,经济效益高膜结构

应用:适用于需要快速搭建、大空间的场所,但需维持24小时送风机运转,持续运行及机器维护费用较高膜结构

二、按曲面构成和力学特点分类

来源 pingtai8.cc

鞍形膜结构

曲面构成:由四个不共面的角点和连接角点的边缘构件围合而成,是典型的互反曲面形式膜结构

力学特点:边缘构件可以是混凝土梁或空间钢桁架(刚性边界),也可以采用边索(柔性边界)膜结构 。柔性边界可以较好地适应膜面的变形,避免膜面在安装和受荷过程中出现褶皱。

伞形膜结构

曲面构成:膜单元的周边相对位置较低,多固定在刚性边梁或柔性边索上;在膜单元的中部设有一个或多个高点,多通过独立柱、飞柱或悬挂环的支承来实现;整个膜面呈锥形膜结构

力学特点:为避免在高点附近的膜材内部应力过大,当膜单元跨度较大时,可在高点和边界支承点之间设置脊索,以改变结构内部的传力路径,避免膜材出现应力集中膜结构

拱支式膜结构

曲面构成:以拱为膜材提供连续的支承点,结构平面多为圆形或近似椭圆形膜结构

来源jyzgbz.com

力学特点:当跨度较大时,常在中间拱与下部边缘构件之间布置正交索网膜结构 。多用于封闭式建筑中。

脊谷式膜结构

曲面构成:在两高点之间布置相互平行的脊索、在两低点之间布置谷索,高低相间,曲面呈波浪形膜结构

力学特点:脊索和谷索之间的膜面形成负高斯曲率曲面膜结构 。当结构跨度较大或荷载较大时,还可在脊索和谷索之间适当布置一些横向的加强索。结构平面多呈矩形。

综上所述,膜结构具有多种类型,每种类型都有其独特的构造方式、力学特点和应用场景膜结构 。在实际应用中,需要根据具体需求和条件选择合适的膜结构类型。

膜结构建筑作为一种新型的建筑形式,具有一系列显著的优点,但同时也存在一些不可忽视的缺点膜结构 。以下是对膜结构建筑优缺点的详细分析:

优点

艺术性:

膜结构建筑以造型学为依托,结合实际条件,能够充分发挥建筑师的想象力,创造出独特而富有现代美的设计膜结构

其柔美、曲线、刚柔并济的设计风格,以及丰富的造型,给人们带来了美的视觉享受膜结构

来源hzmjscl.cn

大跨度:

膜结构材质自身重量轻,抗震性能好,可以不需要内部支撑,从而创造出巨大的无遮掩可视空间,有效增加空间使用面积膜结构

这使得膜结构在大型活动场所等需要大跨度空间的地方具有显著优势膜结构

经济性:

膜材料具有一定的透光率,能够节省能源膜结构 。白天可减少照明强度和时间,节约能源;夜间彩灯透射可形成绚烂的景观。

膜结构建筑能够拆卸,易于搬迁,使得其在成本上更具优势膜结构

安全性:

膜材料具有耐高温性和阻燃性,能很好地满足防火要求膜结构

膜结构属柔性结构,能够承受很大的位移,不易整体倒塌,抗震性能好膜结构

工期短:

膜结构建筑可根据需求定制,能够快速完工,节省建设时间膜结构

膜片的裁剪、钢索及钢结构等的制作均在工厂完成,减少现场施工时间膜结构

使用范围广:

膜结构可针对不同的应用范围进行设计和建造,适用地域广阔,从气候条件看,可应用于多种地区;从规模上看,可小到单人帐篷、花园小品,大到覆盖几万、几十万平方米的建筑膜结构

自洁性好:

采用具有防护涂层的膜材,本身不发黏,落到膜材表面的灰尘可以靠雨水的自然冲洗而达到良好的自洁效果膜结构

缺点

耐久性差:

一般的膜材使用寿命为15~25年,与传统的混凝土及钢材相比有较大的差距膜结构

隔热性差:

如果强调透光性,只能用单层膜,隔热性就差,因而冬天冷、夏天热,需要空调调节室内温度膜结构

隔音效果较差:

单层膜结构只能用于隔音要求不高的建筑膜结构

抵抗局部荷载能力差:

屋面会在局部荷载作用下形成局部凹陷,造成雨水和雪的淤积,增加屋盖在淤积处的荷载,可能导致屋盖撕裂或翻转膜结构

维护和管理要求高:

特别是充气结构,需要不停地送风,因此维护和管理就特别重要膜结构

环保问题:

目前使用的膜材都是不可再生的,一旦达到使用年限,拆除的膜材便成为城市垃圾,不利于环保膜结构 。不过,目前正在研制开发可回收利用的膜材,并已取得了一定的进展。

综上所述,膜结构建筑在艺术性、大跨度、经济性、安全性、工期短和使用范围广等方面都表现出显著的优势,但同时也存在耐久性差、隔热性差、隔音效果差等缺点膜结构 。在实际应用中,需要综合考虑这些因素,权衡利弊,选择最适合的建筑形式。

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