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什么是膜结构工程


膜结构工程分7中,分别是:
1)纯钢拱形结构
采用传统的梁柱体系,房顶为圆拱式,柱梁距离一般为8m左右。
2)混凝土结构主体加钢拱
以上两种最简略的膜结构,依平面的形状,如方形、菱形等,可有许多改变,拱的距离依运用的膜材强度、规划荷载、风力等确认。
3)混凝土主体结构加钢索
脊素为上弯,坐落膜布下面,谷索为下弯,坐落膜上面。两种钢索的弯向相反张拉后造成相反方向的垂直力,使膜市遭到垂直方向的张力,膜布中水平方向的张力直接张拉构成。
4)混凝土主体结构加钢柱
5)张拉式帐子膜结构
6)大型(跨度在200m以上)气撑式膜结构
用扁钢作的钢索加上膜布,能够做成大跨度的巨型房顶。这种建筑,结构简略,施工方便,经济效益高,无需修理。但因需常年保持关闭,进出较不便,现己不再新建,但仍不失为一种好的结构方式。因为膜结构需求精确的规划及取舍,以到达抱负的效果,大卫、盖格和哥伦比亚大学的同僚迈克、马克麦克和约塞夫、赖特共同开发了非线性钢索核算程式,为气撑式大型膜房顶工程规划奠定了基础。自1973年至1978年,在世界各地一连建造了12座气撑式膜结构大型室内体育馆,与同时期落成的其他球场比较,这些膜结构的体育馆不但价格便宜,并且施工快。面积40000m2的银顶球场的房顶只用了11.5个月即全部完结。为世界最大之室内体育馆。
7)钢索穹顶
1980年左右,盖格先生又创造了运用永久性膜结构
的新技术,这种新技术是根据工程哲学家巴克明斯特.富勒的理论。富勒认为现代的结构都是在对抗地心吸引力,不断地争夺压力的接连性,但自然界并非如此。这是一项看似平平,实则十分智慧的道理,1983年他发表的文章中建议在结构上逐渐削减压力的影响,而增加张力的作用,富勒将他的新观念命名为“张力式”,英语是张力(Tension)和完好(Integrity)二字的组成。在这种抱负的结构中“压力杆件是张力大海中的一个小岛”。盖格先生对富勒的道理,则有更进一步的解释,他认为“空间的跨越是由接连的张力索和不接连的压力杆”完结的。在这一理论基础上,他提出钢索穹项由以下杆件组成:中心张力环经由数目为四的倍数的脊索、环索、中继斜拉索、压力杆和斜拉索而到达压力环梁,构成一个完好关闭的张力拱结构体系。
这一发明取得了专利。因其不需空气支撑,制造比较简洁,故在大型场馆的建设中,逐渐替代了气撑式膜结构。钢索穹顶在结构技术上,用预应力的原理建立了一种完全打破传统思维的新概念。
将钢索结构加上预应力,使得原来应是压力的杆件亦成了张力件,并以钢索替代,由此压力杆件的数目削减,而构成十分轻盈的穹顶结构。传统的钢架结构本身分量随跨度加大而急剧增加,但在钢索穹顶的结构体系中,单位分量永远保持不变。这在结构学的理论上,是一个打破。