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在荷载作用下膜材料的变形较大膜结构罩棚

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2018-01-19 09:58【

在荷载作用下膜材料的变形较大膜结构罩棚

  膜结构罩棚由于膜材料本身没有抗压和抗弯刚度,抗剪强主芤很差,因此其刚度和稳定性需要靠膜曲面的曲率变化和其中预应力来提高,对膜结构而言,任何时候不存在无应力状态,因此膜曲面形状最终必须满足在一定边界条件、一定预应力条件下的力学平衡,膜结构公司并以此为基准进行荷载分析和裁剪分析。膜结构找形分析的方法主要有动力松弛法、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。在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向应力减少,这就要求施加初始张应力的程度要满足在最不利荷载作用下应力不致减少到零,即不出现皱褶。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,膜结构停车棚生产商膜材涂变加大,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。因此初始预应力的确定要通过荷载计算来确定。经过找形分析而形成的摸结构通常为三维不可展空间曲面,如何通过二维材料的裁剪,张拉形成所需要的三维空间曲面,是整个膜结构工程中最关键的一个问题,这正是裁剪分析的主要内容。

  在盖格公司领导下,美国的杜邦公司、康宁玻纤公司、贝尔德建筑公司、化纤织布公司共同开发永久性膜材。其加工方法是把玻纤织物多次快速放入特氟隆熔体中,使织物两面皆有均匀的特氟隆涂层,使永久性的PTFE膜正式诞生。此后永久性膜结构正式在美国风行,许多学者对膜结构进行了深入的研究。20年后跟踪检测结果表明,这种膜材的力学性能与化学稳定性指标只下降了20%~30%,颜色也几乎没变,膜的表层光滑,具有弹性,大气中的灰尘、化学物质微粒极难附着与渗透,经雨水冲刷建筑膜可恢复其原有的清洁面层与透光性,这足以显示出PTFE膜材的强大生命力和广阔的市场前景。


玻纤有机硅树脂膜结构遮阳雨棚

  膜结构遮阳雨棚张拉式膜结构的先行者是德国的奥托(F.Otto),他在 1955年设计的张拉膜结构跨度在25m左右,用于联合公园多功能展厅。由于张拉膜结构是通过边界条件给膜材施加一定的预张应力,以抵抗外部荷载的作用,因此在一定初始条件(边界条件和应力条件)下,膜结构停车棚其初始形状的确定、在外荷载作用下膜中应力分布与变形以及怎样用二维的膜材料来模拟三维的空间曲面等一系列复杂的问题,都需要有计算来确定,所以张拉膜结构的发展离不开计算机技术的进步和新算法的提出。目前国外一些先进的膜结构设计制作软件已非常完善,人们可以通过图形显示看到各种初始条件和外荷载作用下的形状与变形,并能计算任一点的应力状态,使找形(初始形状分析)、裁剪和受力分析集成一体化,膜结构停车棚生产商使得膜结构的设计大为简便,它不但能分析整个施工过程中各个不同结构的稳定性和膜中应力,而且能精确计算由于调节索或柱而产生的次生应力,完全可以避免各种不利荷载工况产生的不测后果。因此计算机技术的迅猛发展为张拉膜结构的应用开辟了广阔的前景。而特氟隆膜材料的研制成功也极大地推动了张拉膜结构的应用。比较著名的有沙特阿拉伯吉达国际航空港、沙特阿拉伯利雅得体育馆、加拿大林德塞公园水族馆、英国温布尔登室内网球馆、美国新丹佛国际机场等。


高低温下均能保持稳定的物理性能膜结构罩棚

  膜结构罩棚膜结构一改传统建筑材料而使用膜材,其重量只是传统建筑的三十分之一。而且膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实现时所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡的可视空间。其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全等优点,因而使它在世界各地受到广泛应用。另外值得一提的是,在阳光的照射下,由膜覆盖的建筑物内部充满自然漫射光,车棚膜结构建筑公司无强反差的着光面与阴影的区分,室内的空间视觉环境开阔和谐。夜晚,建筑物内的灯光透过屋盖的膜照亮夜空,建筑物的体型显现出梦幻般的效果。这种结构形式特别适用于大型体育场馆、入口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。

  在室内人们对白色或米白色膜材会有很好的色彩感知,因为这两种色彩表现出对可见光具有线性光谱透射的特点。透射程度随透射光波长的增加而增加,这使得透射光比人射光还略温暖。透射光谱与纤维及其特点、涂层的厚度以及附加面层有关,膜结构公司会给出更多的详细信息。相对于传统涂理PVC的聚醋纤维膜材,涂覆PTFE的玻瑞纤维膜材的透射光谱更加均匀。

  环境工程膜材,运用先进的UV光固化处理技术,可提高有机涂层的户外耐久性,UV吸收剂还起到外用光滤剂的作用,可阻止有害日光辐射进入涂层基材,有效提升了有机材料耐老化性能,在高低温下均能保持稳定的物理性能,膜结构停车棚生产商具备酸碱条件下的化学稳定性,大大提升了材料在强腐蚀、强酸碱、盐雾等恶劣条件下的使用寿命。

  虽然膜结构内的漫射光降低了物体不同侧面之间的对比度,但最面与室内其他墙面的亮度差别巨大。尽管人眼对光强度有很强的适应性,但对光的明暗比的可接受程度是有限的。由于膜结构拓扑形式的原因,人的绝大部分视线会集中在明亮的顶拥上。如果背景亮度比被注视物体强很多,就会产生遮蔽效应。当使用显示设备时这一问题尤为突出。当人眼适应了膜面的亮度,相比之下其它墉面就显得比实际情况暗,尽管室内自然光大幅度提高了。但室内整体上还会给人一种“昏暗”的感觉。


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