看台膜结构支承结构为单层网壳体结构,网壳纵横向均由工字形钢焊接而成,网壳平面呈不规则多边长方形,长向约110m,短向约60m,整个网壳由5根Y形支撑钢柱与7根钢柱支撑于二层或三层屋面上。网壳上面沿短向用φ60钢管或12mm厚钢板焊成支撑膜或连接膜用的二次钢结构,膜面直接覆盖在二次钢结构杆件上,以网壳结构体作为看台膜结构支承体系,膜通过二次钢结构连接于主体钢结构上,为典型网架骨架式索膜结构体系。整个膜面有7个结构单元,各个单元单独受力、自成体系。看台膜结构在国外的很早设想和***是1917年英国WillianLanchester应用于野战医院的充气帐篷,但直到1946年美国WalterBird才第壹次建造了直径15m的充气穹顶。
北京航空航天大学充气囊体活动式试验支持系统工程(简称北航实验室)是较具代表性的气承式膜结构,膜结构建造时间为2010年,位于河北省秦皇岛市昌黎渔岛,北临名旅游景点“世界滑沙中心”,是专为发展中国航空事业而修建的超大型飞行试验基地。建筑面积3300 m2,采用国产PVC膜材,看台膜材展开面积(包括气囊)为28000 m2。结构体系由两大部分组成:试验用主球体和通道。二者结构体系相同,均为高压气囊和低压气承式组合充气膜结构,其中高压气囊为直径达1.5~3m的弧形圆柱曲面,内压高达到10kPa,为整个膜面提供骨架支撑作用;张拉式看台膜结构:是通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的构造形式,膜表面通过自身曲率变化达到内外力平衡。低压气承式充气膜为一单层看台膜面,内压仅为300Pa,起形成和维持膜面形态,二者相互作用共同受外部荷载作用。
自始至终保持洁白美丽看台膜材料具有极高的非粘着性,在我们日常使用不沾锅时就可以体会到这一特性。膜材料的表面不仅不易附着脏物及灰尘,而且其表面的灰尘会被雨水自然地冲洗干净,所以经过长年使用仍然保持外观的洁净及室内的美观。充满自然光的明快空间白天,阳光透过看台膜面使建筑物内充满夜自然漫射光。夜晚,室内灯光透过膜面给空增添了梦幻般的夜景。当膜结构用于体育馆、娱乐设施时,可以实现全天内的舒适相结合的理想的商业空间。抵御天气的影响:看台膜屋面的一个重要作用就是抵御各种天气变化(如日晒、雨淋、风雪等)对其内部空间的影响,保持建筑物内部的舒适性看台膜结构建筑作为一种建筑体系所具有的特性主要取决于其***的形态及膜材本身的性能。
膜结构看台结构设计要求
1、支承结构的稳定性在膜结构看台中,膜是主要受力构件之一,但是膜结构看台的支承体系仍然应该满足其自身稳定性的要求,在设计时主要考虑的内容大致有两个方面,一是为了在张拉膜面时,方便把握各控制点的空间位置及对膜面实施张拉,二是在发生膜材撕裂时,不至于引起结构整体倒塌的严重事故,更换膜面时施工也要比较方便。在此之前,只有少量采用织物材料的由熟练工人或裁剪师傅制作和安装的小品膜结构建筑。
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