影響呼和浩特張拉膜的設計對策


影響呼和浩特張拉膜的設計對策大跨建筑的興建使得呼和浩特張拉膜的應用越來(lái)越廣泛,造型日益輕盈飄逸??偨Y設計經(jīng)驗,結合惡劣天氣條件,從體型選擇對呼和浩特張拉膜結構設計對策進(jìn)行闡述


1.體型選擇“自然物的形態(tài)是由內在力決定的”,即自然本身處在力的平衡狀態(tài)中,膜結構建筑的形態(tài)也應該符合這一自然事物的規律。從結構的角度,大型膜結構所具有的跨度大、結構柔、材料輕等特點(diǎn),致使其被歸屬于典型的風(fēng)敏感結構之中。尤其當建筑建造在強風(fēng)地區時(shí),屋面所承受的風(fēng)荷載增大,風(fēng)振效應也隨之呈現出復雜性。為了避免強風(fēng)荷載對于結構承載力的威脅,可通過(guò)合理的體型選擇,來(lái)減少結構的安全隱患。即在對膜結構的初步設計中,尋求一個(gè)應力平衡的曲面。而我們需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題就是:符合自然事物形態(tài)構成中的力的規律。具體總結看來(lái),應注意以下幾點(diǎn)。


影響呼和浩特張拉膜的設計對策


(1) 提高膜張力和內應力膜結構是以曲面變形來(lái)抵抗外力的一種柔性體系。過(guò)于平坦的造型會(huì )降低結構的剛度,增加結構在風(fēng)荷載作用下的位移,并易積水發(fā)生塑性變形以至破壞。研究表明,在其他條件不變的情況下,提高膜張力可以顯著(zhù)地提高結構剛度。在相同的風(fēng)荷載作用下,結構的位移隨著(zhù)初始膜張力的增加而減小。因此,建筑選型時(shí)要增加膜曲面的曲率,盡量選取較大負高斯曲率的曲面或其組合形式。

另外,膜內應力也不能過(guò)大。否則會(huì )造成膜片邊緣的內力增大。不僅增加了材料費用,還會(huì )因應力集中而增加邊緣撕裂的可能性。


(2) 不同地域氣候,應選擇不同的膜結構建筑形式南方多風(fēng)多雨地區,隨著(zhù)緯度的降低,氣候越來(lái)越溫暖,張拉結構的布置越來(lái)越錄活,界面的圍合方式趨于開(kāi)放。隨著(zhù)構造體系趨于開(kāi)放,形體亦趨于舒展

北部寒冷多雪地區應選擇造型曲率較大,坡度較大的大矢高體型,以利于積雪的自然滑落。此外,應考慮雙層膜保溫,建筑空間以封閉為主


(3)對不同形狀的膜結構,應做風(fēng)洞實(shí)驗獲取風(fēng)荷載系數為了滿(mǎn)足建筑功能和造型的需要,膜面的體型要符合建筑師的構思,形式要力求豐富多樣。由此,導致了結構的風(fēng)振特性和動(dòng)力特性過(guò)于復雜,結構計算方面也變得尤為繁瑣。目前,國內沒(méi)有系統的規范和研究成果,以供抗風(fēng)設計參考。但是在我國建筑結構荷載規范中,提及了坡屋面的體型系數。鑒于其可適用范圍受到多種限制,因此不能較好地應用于體型復雜的索膜張拉結構設計中。故針對不同形狀的膜結構,尤其是大型柔性屋蓋,應當做風(fēng)洞實(shí)驗以獲取風(fēng)荷載系數,力求在設計中就降低因強風(fēng)破壞的可能性。