張拉膜加工廠的結(jié)構(gòu)選型形式分類(lèi)很多,木文以開(kāi)敞膜結(jié)構(gòu)和封閉膜結(jié)構(gòu)兩類(lèi)來(lái)閘述。就設(shè)計(jì)安全而言,一是通過(guò)加強(qiáng)構(gòu)件使之足夠年固,以抵抗變形。但是由于材料性能的限制,對(duì)膜結(jié)構(gòu)建筑并不太合適;二是利用構(gòu)造措施,允許膜面及相連構(gòu)造有適度的變形,把荷載分散并釋放。
(1)開(kāi)敞膜結(jié)構(gòu)
對(duì)于開(kāi)敞膜結(jié)構(gòu),造型不宜作成 “風(fēng)兜”形狀,應(yīng)考慮可以使空氣流不順物的龍式;除廠考慮風(fēng)壓力外,還應(yīng)該考慮風(fēng)吸力(風(fēng)由下部吹來(lái))。必要的時(shí)候可增加谷索,并以膜面向上飄時(shí)的狀態(tài)為臨界狀態(tài)。
(2)封閉的膜結(jié)松
①盡量選取流線型,減少空氣流動(dòng)阻力;盡可能增大所有的膜面與地面的夾角,以有利于兩水的排出;膜結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)有足夠的坡度以妥善解決排水和積雪問(wèn)題,以免引發(fā)重大工程事故。通常,膜面的坡度應(yīng)不低于 1:10。
②避免膜面與支撐結(jié)構(gòu)的剛性連接,用柔性構(gòu)造層來(lái)連接膜面與結(jié)構(gòu)層。
如三亞美麗之冠的膜屋面構(gòu)造。該會(huì)展中心平面類(lèi)似橢圓形,長(zhǎng)軸直徑106m,短軸直徑 921,建筑總高度 37.20m,屋面為封閉的骨架式素膜結(jié)構(gòu),屋面的
素膜可分為三部分,即31m 以上的冠頂膜結(jié)構(gòu)(剛性膜邊界),31m 以下的懸索膜結(jié)構(gòu)以及起內(nèi)外空間分割作用的懸垂膜。
其 31m 以下的懸素膜結(jié)構(gòu)由上層膜和下層膜兩部分組成,采用 PTFE1302T2膜材。
上層膜采用素支承結(jié)構(gòu),脊素與主鋼桁架兩端固定,中間通過(guò)人字形支桿輔助連接,這樣膜屋面與鋼結(jié)構(gòu)之間就有了一層柔性鋪?zhàn)鲗?。上層膜懸空于鋼結(jié)構(gòu)之上,把膜結(jié)構(gòu)的傳力由柔一剛變成由柔(膜)一次柔(素)一剛(支撐結(jié)構(gòu))的路徑。這種結(jié)構(gòu)方式的選擇,不僅充分體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)的輕盈造型和膜的柔性飄逸,同時(shí)可以簡(jiǎn)化對(duì)于支撐
結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
這些問(wèn)題是通過(guò)中間的柔性構(gòu)造層- 懸索進(jìn)行有效解決的,因此結(jié)構(gòu)形式的選擇往往決定膜結(jié)構(gòu)建筑以后的使用可能。
綜上所述,建筑師在進(jìn)行膜結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)時(shí),尤其是建設(shè)在可能出現(xiàn)惡劣天氣的地
域,應(yīng)該通過(guò)采取適當(dāng)?shù)拇胧ㄟ^(guò)對(duì)當(dāng)?shù)鼐唧w的自然環(huán)境氣候進(jìn)行分析,形成對(duì)合理結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和材料的選擇,來(lái)避免膜結(jié)構(gòu)建筑在強(qiáng)風(fēng)暴雨等惡劣天氣下所產(chǎn)生的缺陷,同時(shí)為下一步與結(jié)構(gòu)工程師的配合設(shè)計(jì)工作(如找形、結(jié)構(gòu)構(gòu)件選擇等)提供良好的開(kāi)端。