膜结构的设计也是建筑中的一大重点,膜结构的设计主要包括体形设计,初始平衡形状分析,荷载分析,裁剪分析等四大问题.通过体形设计确定建筑平面形状尺寸,三维造型,净空体量,确定各控制点的坐标,结构形式,选用膜材和施工方案.目前膜结构找形分析的方法主要有动力松驰法,力密度法以及有限单元法等.膜结构考虑的荷载一般是风载和雪载.在荷载作用下膜材料的变形较大,且随着形状的改变,荷载分布也在改变,因此要精1确计算结构的变形和应力要用几何非线性的方法进行.荷载分析的另一个目的是一确定索,膜中初始预张力.因为膜材料比较轻柔,自振频率很低,在风荷载作用下极易产生风振,导致膜材料破坏,如果初始预应力施加过高,膜材涂变加大,易老化且强度储备少,对受力构件强度要求也高,增加施工安装难度。
膜结构看台的难点:
难点之一:挂索安装
膜结构看台该工程顶棚结构成形依靠张拉拉索,前索为钢网壳提供使结构成立的弹性支承点,而且桅杆底部与下部结构铰接,必须在桅杆顶部的各拉索中建立预应力,以保持桅杆倾斜11度的平衡状态。因此拉索是该结构的构件,决定了整体结构的安全性以及受力变形性能表现。如何挂索是难点之一。
解决办法:桅杆的安装加临时支撑或缆风绳,并利用混凝土看台上预留的能满足桅杆从直立到旋转11度的孔洞,将桅杆分段直立安装,桅杆按计算要求设置多道缆风钢丝绳保持稳定。在桅杆顶部设计临时挂索施工平台,利用吊机进行挂索,将2根前索和4根背索的上索头挂在直立桅杆的顶部。在起立桅杆的顶部进行挂索,作业工人的安全有保证。
测试膜结构质量的方法:
放大观察。拿到一款膜材样片,用肉眼观察,膜结构景观看台,我们可以看到膜材表面有许多颗粒状排列,借助放大镜可以更仔细的观察,如果颗粒排列均匀细密,那说明这是一款好的膜材,反之则是次品。因为颗粒状排列是膜材基布的具体呈现,基布工艺质量不好,膜材质量肯定差。
燃烧测试。现今生产的建筑膜材,都有严格的防火等级要求(一般要求B1级以上),这可以通过添加适量的防火添加剂实现。我们可以通过测试膜材的可燃性去判断优劣,一般劣质的膜材在遇到明火时短时间内就会出现变形甚至燃烧起来,而好的膜材基本上点不着。此处试验,用一般打火机火焰即可。
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