膜结构设计的基本要求_深圳华建膜建筑工程

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膜结构设计的基本要求

作者：admin 时间：2014-04-11　阅读：

膜结构的设计基本要求

1.膜结构选型
1) 除小跨度结构外，膜结构中的膜材总是与其他构件共同承重。目前，国内外对膜结构的形式有很多种不同分类方法，尚未统一。本规程按膜材及其相关构件的受力方式分成四种形式，是一种比较科学的分类方法。
2) 整体张拉式膜结构主要由索和膜构成，两者共同起承重作用，通过支承点和锚固点形成整体。
3) 骨架支承式膜结构由钢构件（如拱、钢架）或其他钢性结构起承重作用，膜材主要起围护作用。
4) 索系支承式膜结构主要由索、杆和膜构成，三者共同起承重作用。在通常所称的张拉整体（tensegrity）结构中，如采用膜材，即属于索系支承膜结构。另外比较流行的索穹顶结构（cabledome）也属于此类。
5) 以空气作为一种支承方式，是膜结构的一个特点，一般也成为充气结构，其设计与构造与传统结构有许多不同之处。

2.建筑设计
1) 膜结构建筑的表现方式与一般建筑有所不同，在建筑单位方案设计阶段，就应充分考虑到不同表现方式的相容与协调，并注意利用膜结构建筑技术所具有的形象特点，因势利导。膜结构建筑的方案设计应由建筑师与膜结构工程师共同完成。设计时首先应考虑膜结构体系的特殊性，从建筑功能和结构受力性能入手，创造出形式完美、构造合理的膜结构建筑。
2) 各国对于膜材的耐火等级和防火要求各不相同。一般来说，耐火等级与材料价格直接有关。当有条件时应尽量采用不然类膜材。当永久性建筑采用阻燃类膜材时，尚应根据当地消防部门的要求采取必要的防火措施。
3) 结构建筑采用的膜材一般均具有透光特性。由于漫射光的作用，膜材覆盖的空间内将呈现特殊的光学效果（有明显光感但无阴影），建筑设计中应予以合理利用。采用双层膜构造时，应考虑到透光率的折减。
4) 膜结构建筑的保温隔热性能较差，目前已广泛使用的膜材，自身并不能较好的隔绝外部温度的影响。单层膜结构仅适用于敞开式建筑或气候较温和的地区。对于封闭式建筑，应注意采用其他构造方式解决保温隔热问题。双层膜构造可以较好的满足保温、隔热要求，两层之间的空气隔离层一般为30cm左右，但应注意处理双层膜内部结露问题。
5) 膜结构建筑应有足够的坡度以解决排水问题并预防积雪。屋面排水设计从方案阶段就应予重视，一面造成重大工程隐患。采取有组织排水式时，应注意采取对建筑物墙面或地面的防污染措施。
6) 从空气支承膜结构过去发生的事故来看，大部分是在强风或大雪时，膜结构产生大变形而使膜材于内部或外部物体相碰，在接触点处膜材受到损坏，导致膜结构破坏。因此，膜材与内部、外部物体应保持一定距离，即使在最不利工况下也不应接触。此外，物体如有尖角、锐角，也应加以防护。

3.结构设计
1) 国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068修订后对结构重要性系数X做了两点改变：（1）X不仅考虑结构的安全等级，而且考虑了结构的设计使用年限；（2）将原标准X取值中的“等于”改为“不应小于”，使不同投资者对结构安全度设计有更多的选择余地。对于一般工业与民用建筑膜结构，其安全等级多为二级，其设计使用年限多为50年，因此其结构重要性系数不应小于1.0；对于设计使用年限为15~25年的易于更换膜材的膜结构，其结构重要性系数可适当降低，取为不小于0.95；对于设计使用年限为5年的临时性的膜结构，其结构重要系数可取不小于0.9.应该指出，膜结构下部的钢或钢筋混凝土承重结构，其设计使用年限仍可采用50年，当膜结构达到设计使用年限时，可以更换膜材，从而达到与下部结构同样的设计使用年限。
2) 本条系根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定，对于承载能力极限状态和正常使用极限状态，分别根据不同的设计要求采用不同的荷载组合。结合膜结构的具体情况，按承载能力极限状态设计时，只考虑荷载效应的基本组合，采用荷载设计值和强度设计值进行计算，不考虑偶然组合；按正常使用极限状态设计时，只考虑荷载效应的标准组合，采用荷载标准值、组合值和变形限值进行计算，不考虑其他组合。

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