文档介绍：大空间张拉膜结构体系的受力特征和构造- 结构理论
摘要:近年来,随着科技的日新月异,我国建筑事业也有了长足的进展,以大空间、大跨度、大开间为主的建筑结构在社会发展的今天不断增多,有关施工工艺和施工技术日趋成熟。膜结构作为工程项目中普遍存在的现代化工程结构,如何在工程施工中做好其受力特征和构造分析至关重要。本文从张拉膜结构的组成进行分析,着重探讨了其受力特征和构造,以供同行参考。
关键词:大空间;建筑结构;张拉膜结构;受力特征;构造体系
张拉膜结构是当前建筑工程项目中一个全新的空间结构体系,其伴随科技的进步施工日益成熟。这一结构无论是从工程的施工工艺、材料特性、结构受力特征哪一方面分析,与传统的大空间覆盖结构体系逐渐都存在着明显的区别。为此,在这里我们有必要对工程结构的受力体系,受力特点和构造情况进行研究和分析。
一、张拉膜结构概述
张拉膜结构是目前建筑工程项目中较为常见的工程结构之一,其在施工中是由稳定性好、支撑桅杆体系可靠的施工优势。在目前的工程项目中,它主要是由抹面、支撑桅杆体系以及索结构等多个环节组成的。
张拉膜结构是由表面膜布、基层共同组成的,其中膜布主要是化学纤维织物薄膜生产的,其又分为了基层化学纤维织物和外层化学纤维织物两种。基层化学纤维织物主要是以玻璃纤维为主构成的,它最大的作用在于决定着整个膜结构的力学特性、材料的抗拉强度等;其中外层膜层主要是由有机硅树脂组成的,它主要是用来解决材料半身存在的物理性质,提高材料的耐火、防水以及耐久性的作用。一般来说,张拉膜结构的整体性都是有膜布特性决定的,它既是结构的主要原材料,也是工程结构的主要维护材料,是一个将自由曲线的造型、透明质感有机统一起来,然后进行工作的结构维护材料。
2、张拉膜结构的作用
张拉膜结构是依靠膜材自身的张拉应力与支撑杆、拉索共同组成的一个结构体系,在阳光的照射下它可以反射出建筑结构的阳光要求,是一个充满着自然光,不存在任何强反差的着光面。同时,这一结构的应用使得室内空间视觉效果极为良好,有着开阔视野和和谐结构的优势。在夜间,建筑物内的灯光通过膜材结果投射到夜空中,从而使得建筑物体型美观变的更加突出和明显。在现代化建筑工程项目中,张拉膜结构的应用极为广泛,特别是城市标志性建筑结构屋顶施工中,更为常见。
二、张拉膜结构受力特征分析
膜结构是现代化建筑工程施工技术应用基础上形成的一种结构形式,它以性能优良为代表,以组织结构科学为前提构成的,是利用空气压力支撑膜面为基础,或者是利用柔性钢索、刚性支撑结构将面层绷劲而形成的一种具备着一定刚度、能够覆盖大空间、大跨度、大开间结构面的一种结构体系。张拉膜结构在现代化建筑工程项目中应用极为广泛,已成为结构设计和选型工作中的主要方案。
1、张拉膜结构强度、刚度与稳定性分析
膜布是一个由横向、竖向相互交错的纤维织物组成的,由于纤维织物本身是一个柔性材料,是一个自身强度好且依靠着张拉力产生的刚度、稳定性好的预应力静态结构。为此其在应用中存在着良好的刚度、强度和稳定性。同时膜布结构在平衡状态下存在着两个突出的作用,一个是凸出,另外一个是凹下,而纤维股则刚好是一个方向上与这两边平行的模式,应对这些问题在工作中必须要考虑其平衡状态稳定性要求。
2、张拉膜基本形态分析
张拉膜结构由