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膜結構罩棚對于大型封閉建筑空間應進行建筑熱工設計

日期:2017-05-10

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    膜結構罩棚中型體育場看臺、司令臺等開場性罩棚,主要滿足遮陽、避雨、建筑美觀,無保溫、音響等要求,具有較大柱距和懸挑,這類建筑非常適合于用膜建筑。如上海盧灣體育場看臺方案,長102米,主席臺部分柱距18m,其余柱距12m,懸挑長14.5m,連續錐形雙曲面,膜面積約2500㎡,采用PVDF/PES膜。
    由于膜能實現無柱大空間,在封閉建筑空間的體育館廣泛應用,如籃球場、排球場、羽毛球場、游泳館等。如為訓練性場館,可為半封閉建筑,對保溫、隔熱與音響要求低。如為比賽用場館,則需要對冬季保溫、夏季隔熱作出明確設計,同時對建筑聲學進行設計。
    膜建筑因新穎的建筑造型,特殊的夜景,具有十分獨特的建筑可識性和商業效應,可應用于各種商業建筑,如大型商場、購物中心、酒店、餐廳等,小型攤位、展位、商店、步行街等。對于大型封閉建筑空間應進行建筑熱工設計、光環境設計,達到保溫絕熱要求,特別設計藝術燈光效果。聲學環境要求較低。
    在外荷載作用下膜中一個方向應力增加而另一個方向應力減少,這就要求施加初始張應力的程度要滿足在最不利荷載作用下應力不致減少到零,即不出現皺褶。因為膜材料比較輕柔,自振頻率很低,在風荷載作用下極易產生風振,導致膜材料破壞,如果初始預應力施加過高,膜材涂變加大,易老化且強度儲備少,對受力構件強度要求也高,增加施工安裝難度。因此初始預應力的確定要通過荷載計算來確定。經過找形分析而形成的摸結構通常為三維不可展空間曲面,如何通過二維材料的裁剪,張拉形成所需要的三維空間曲面,是整個膜結構工程中最關鍵的一個問題,這正是裁剪分析的主要內容。