充气膜结构的特点和优势

时间 :2019-09-18

在建筑领域,充气膜结构和传统建筑结构相比,除传统建筑功能之外,还具有下面等诸多优势。

(1)充气膜的自重较轻,膜的透光性、耐火性、耐久性、耐候性好,结构可实现大跨度,且跨中不需设置任何的支撑,可扩大建筑设计空间。

(2)充气膜膜材自身自洁性好且绿色环保,在雨水冲刷下可进行自我清洁,其膜材废弃后可回收重复利用。

(3)充气膜结构的经济性好,和传统的建筑相比,性价比高,其造价只有普通建筑的1/3 至1/2左右,且施工快捷方便,工期可缩至传统建筑的一半,工厂化生产性强,从建设到运营及维护阶段花费极低。

(4)充气膜结构的空气过滤性能好,其通风系统可大量吸收空气中的颗粒粉尘,极大改善结构内部空间的空气环境且不受外界天气影响。

(5)充气膜结构的抗震性能杰出,为柔性结构,可承受较大的结构位移。

(6)充气膜结构适用性强,不仅可以用于临时性结构,还可以用于体育馆、工业厂房、仓库等大跨度的 结构中,也无地区性的限制。

(7)和刚性建筑结构相比,充气膜结构的艺术性强,其结构外形丰富,变化性强,可形成独特新颖的造型,给以美轮美奂的艺术审美体验。

(8)与张拉膜结构相比,充气膜结构初始预应力源自内外气压差,张拉膜结构则是通过张拉索和支座位移实现,这是充气膜结构和张拉膜结构之间的本质区别。在抵抗外荷载方面,张拉膜通过曲面曲率变化来实现,充气膜结构通过曲面曲率变化和内压共同作用;初始形态分析方面,张拉膜结构的预应力和膜的几何形态是一一对应的,充气膜结构则是预应力、形态和压差三者相对应,且内压在其中起到了关键作用,直接对形态分析的结果产生影响;膜面受力上,张拉膜为平面受力,充气膜结构除平面应力外,还需考虑内压压力作用,受力分析较为复杂;膜面绷紧情况上,张拉膜结构受拉张力极大,膜面长期处于高度张拉状态,膜材较易起褶,并容易老化变形。而充气膜结构在正常使用状态下,其膜材内部仅需低压维持,就可受到较好保护,唯有在承担大量风荷载或雪荷载的状况下,提高结构内压,薄膜表面的应力增大,结构整体刚度和整体稳定性提高。


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