大跨结构第五章膜结构.ppt

第五章 薄膜结构 *共分张拉膜和充气膜结构两种； *张拉膜属于张拉结构的一种。 *膜既是结构材料，又是建筑材料； *薄膜需要有足够的强度，还需要防水，隔热，透光或阻 光； *工程常用的材料有：PVC薄膜，聚四氟乙烯涂层玻璃纤维布（特氟隆）等。 PVC价格低，但强度和耐久性差，而特氟隆正好相反，所以在重要的场合一般都使用特氟隆，可以使用达到20年以上。具有良好的性能。 5.1 薄膜结构分类和优缺点 1. 张拉膜结构 * * 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 *以上所见也被称为预应力薄膜结构,其受力和索网结构相似； *必须有预应力的存在才能建立结构的刚度； *一般是具有负高斯曲率的曲面； *边界可以是刚性构件，也可以是柔性构件。 2. 充气薄膜结构 充气薄膜结构是依靠薄膜内外空气压力差来承受外部荷载的结构，按照空气压力的大小，分为低压体系和高压体系两种。 1）低压体系 空气压力差为10—100mm 水柱。 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 *有正压体系和负压体系。正压体系是凸曲面，而负压体系是凹曲面的。 单层薄膜充气结构（气承式薄膜充气结构）； 一般是两道门，为了不漏气。 双层薄膜充气结构 在两层薄膜间充气（正压体系）或抽气（负压体系），也被称为‘气垫结构’； 附加支承体系 为了分担薄膜的拉力，减少膜内力，可用各种附加支承结构，如点式，附加线式（薄膜肋，钢索，梁和拱等），主要的目的是为了减少膜内力。点式，附加线式，薄膜肋。 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 2）. 高压体系（气肋式薄膜充气结构） *内外压力差为2000—7000mm水柱，一般由管壮构件组成，管状构件可以传递一定的横向力，其作用如同梁，拱和空间构架等。 *由于薄膜只能承受拉力，所以荷载引起的压力必须由较大的膜内力抵消，所以必须采用高压体系。压力比先前的低压体系高100—1000倍。 10mm水柱相当于100N/m2 . 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 3. 薄膜结构的优缺点 *优点 a. 薄膜自重轻，充气结构仅为其他屋面结构的1/10，因而容易构成大跨度结构 b. 透光性好，3mm的厚薄膜透光率可以达到65%，白天基本不需要人工采光，节约。 c. 易于施工 ， 由于质量很轻，所以现场装配方便，并且可以与工厂生产相结合，施工速度快； *缺点 a. 隔热性差； b. 抵抗局部荷载的能力差； c. 充气结构还需要不断送风到内部。 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 第5章 膜结构 第1节 膜结构分类和优缺点 *膜（三维体系）体系的特点 索是二维体系，膜是三维体系。其工作特点相同： 1、其力学模型为处处铰链相连。形成三维体系。 2、几何形状与荷载位置、大小、性质有关。几何形状通过“找形”解决。这是几何非线性问题。 3、刚度与应力，几何尺寸，材料弹性模量有关。 4、节点构造复杂，施工困难。 *