膜結(jié)構(gòu)
膜結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中{zx1}發(fā)展起來的一種形式,它以性能優(yōu)良的織物為材料,或是向膜內(nèi)充氣,由空氣壓力支撐膜面,或是利用柔性鋼索或剛性支撐結(jié)構(gòu)將面繃緊,從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結(jié)構(gòu)體系。自從上世紀七十年代以來,膜結(jié)構(gòu)在國外已逐漸應用于體育建筑、商場、展覽中心、交通服務(wù)設(shè)施等大跨度建筑中。膜結(jié)構(gòu)已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計選型中的一個主要方案。
膜結(jié)構(gòu)。這個擬橢圓形、軸線尺寸為140m×83.5m的展覽館是世界上{dy}個大跨度的膜結(jié)構(gòu),而且是首次采用了聚氯乙烯(PVC)涂層的玻璃纖維織物。作為一種真正的現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu),萬國博覽會的展覽館標志著膜結(jié)構(gòu)時代的開始。自此以后,膜結(jié)構(gòu)在世界范圍內(nèi)得到了迅猛的發(fā)展。從跨度來說,美國龐提亞克的"銀色穹頂"氣承式空氣膜結(jié)構(gòu)的平面有234.9m×183m,開始采用聚四氟乙烯(PTFE)涂層的玻璃纖維織物,類似的大型體育館在北美就建了九座。從面積來說,沙特阿拉伯吉大機場候機大廳的懸掛膜結(jié)構(gòu)占地42萬m2。作為膜結(jié)構(gòu)一種新形式,索穹頂于1988年首先用在漢城會的體操館與擊劍館,其后又在一些體育建筑中得到推廣,例如1996年亞特蘭大會的"佐治亞穹頂",擬橢圓形的尺寸達240m×193m。為了慶祝新千年的到來,英國在倫敦建成了直徑達320m的"千年穹頂"。整個展覽大廳總面積為8萬m2,覆蓋其上的是72塊涂聚四氟乙烯的玻璃纖維織物板,千年穹頂以其獨特的膜結(jié)構(gòu),顯示了當今建筑技術(shù)與材料科學的發(fā)展水平。
中國現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展受到了西方國家先進技術(shù)的影響。近幾年來,在膜結(jié)構(gòu)應用上顯示了活躍的趨勢。雖然一開始工程規(guī)模不大,但已逐漸擴展到更大的面積和跨度。所采用的技術(shù)與材料在某種程度上還要依靠國外,但預計會有更多的工程依靠自己的力量來完成。
2、膜材
膜結(jié)構(gòu)只有在材料問題得到解決之后才得以大量推廣應用,因此關(guān)鍵問題是要提供滿足功能要求、耐久性好與經(jīng)濟的膜材。用于膜結(jié)構(gòu)有二種主要建筑織物,即涂敷聚四氟乙烯(PTFE)的玻璃纖維織物和涂敷聚氯乙烯(PVC)的聚酯織物。PTFE玻璃纖維織物具有強度高、半透明、耐火不燃以及自潔性好等優(yōu)點。雖然材料的保證年限是25年,但按照實際使用的經(jīng)驗,實際使用壽命將會更長。玻璃纖維膜材的{wy}缺點是價格較貴。PVC聚酯織物與玻璃纖維織物相比,其強度等性能稍差,使用年限也較短,但價格卻很便宜,大約在1/5左右。為了改進其性能可在涂層外再加一層面層,聚氟乙