钢膜结构简介:
钢膜结构是一种古老又新颖的结构形式,作为一种古老传统的结构形式,它在古代就得到广泛的应用;作为一种新颖的结构,它体现了各种先进的科学技术。可以说,钢膜结构的设计和建造综合反映了一个国家的基础理论、应用技术、材料科学、建筑设计施工等诸方面的水平。
钢膜结构很容易设计,但很不容易设计好。由于膜结构可以充分发挥材料的强度,具有很高的结构效率,尤其适合于大跨度的空间结构,它还以其优美的体形经常出现于中小跨度的建筑乃至建筑小品中,因此建筑师、结构师对于钢膜结构的青睐经久不衰。
钢结构设计方法:
钢结构的设计(除疲劳计算外)采用以概率理论为基础的极限状态设计法,用分项系数的设计表达式进行计算。承重钢结构或构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
1、承载能力极限状态:
当结构或构件达到最大承载力、疲劳破坏或达到不适于继续承载的变形状态时,该结构或构件即达到承载能力极限状态。当结构或构件出现下列状态之一时,即认为超过了承载能力极限状态:
(1)整个结构或结构的一部份作为刚体失去平衡(如滑移或倾覆等);
(2)结构构件或连接因其应力超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载;
(3)结构转变为机动体系而丧失承载能力;
(4)结构或构件因达到临界荷载而丧失稳定(如压屈等)。
2、正常使用极限状态:
当结构或构件达到正常使用的某项规定限值的状态时,该结构或构件即达到正常使用极限状态。当结构或构件出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:
(1)影响正常使用或外观的变形;
(2)影响正常使用的局部损坏;
(3)影响正常使用的振动;
(4)影响正常使用的其他特定状态。
设计结构或构件时通常按承载能力极限状态设计以保证安全,再按正常使用极限状态进行校核以保证适用性。
钢结构的特点:
1、防火性能好: 如今广泛使用的膜材料能很好地满足对于防火的需求,具有卓越的阻燃和耐高温性能,达到法国、德国、美国、日本等多国标准。
2、建筑形体塑造自由: 多变的支撑结构和柔性膜材使建筑物造型更加多样化,新颖美观,同时体现结构之美。且色彩丰富,可创造更自由的建筑形体和更丰富的建筑语言。
3、施工周期短: 更短的施工周期意味着更低的工程费用。膜工程中所有加工和制作依设计均可在工厂内完成,现场只进行安装作业。相比较传统建筑的施工周期,它几乎要快一倍。
4、建筑空间的跨度大: 由于自重轻,索膜建筑可以不需要内部支撑而大跨度的覆盖空间,这使得人们可以更灵活、更有创意的设计及运用更大跨度的建筑空间。
5、能源损耗低: 膜材料有较高的光反射性及较低的光吸收性,并且热传导较低,这极大程度上阻止太阳热能进入室内。另外,膜材的半透明性保证了适当的自然漫反射光照明室内。
膜结构日常维护保养:
一、膜结构的保养及维修膜结构保养和维修应由承包商会同材料供应商和制作安装单位、设计单位提供保养维修手册,其保养维修工作应委托专业公司专业队伍进行。
二、膜结构的保养和维修应按承包商提供的单项工程维修保养手册进行,承包商应就其要求向业主方或管理方说明和指导。
三、维修管理责任方必须对维修保养计划书、检修记录、检修报告书、修改记录的文档进行保管。
四、工程用的所有紧固件如螺栓、索具、锚具等连接件不得随意转动,工程竣工后满6个月时,应检查其使用状态,若有松动应予以拧固紧加固。
五、膜结构清洁应按规定进行。
六、专业管理人员应在每年雨季、冬季前进行屋面检查、清理,防止防水节点松脱,水落口、天沟、檐口堵塞,保持屋面排水系统畅通。
七、根据膜材料的有效使用年限应及时进行替换。
八、膜结构建筑物的全部检修保养项目应包括膜面的形状、变形、初期张力状态、全部或局部破裂和褶皱。
膜结构车棚的设计理念分析
膜结构是一种新型的材料,在20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,它是由多种高强薄膜材料以及加强构件通过一定的方式使内部产生一定预张应力以形成某种空间的形状。
当然膜结构的设计理念也是不可忘记的,坚持技术进步,推进科技创新。下面是西安康杰力建设工程有限公司就为大家简单的介绍介绍的是膜结构车棚的设计:
1、找一个初始平衡的形状;
2、各种荷载组合下的力学剖析以确保安全;目前为止以有限元法为最领先、最遍及被选用的办法。而单元类型都是为三角形平面常应变单元,
3、裁剪制造。是从刚性板壳大变形理论移植过来的膜结构作为只能抗拉的软壳体是不适宜选用这种平面单元的由于关于刚性壳体来说,从剖析当中就能够看出。这种平板单元能够当作平面应力单元和平板曲折单元的组合,其单元刚阵能够由这两种单元刚阵兼并而成。而膜结构作为软壳体是不能抗弯的只能靠薄膜曲面的曲率改变,然后导致膜表面中内力重散布来反抗垂直于曲面的外荷载。