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膜结构停车棚结构的选型分析

  膜结构工程的形式分类很多,本文只以开敞膜结构和封闭膜结构两类来阐述。就设计安全而言,一是通过加强构件使之够稳固,以抵御变形。但是由于材料性能的限制,对膜结构停车棚等工程并不太适合;二是利用构造措施,允许膜面及相连构造有适度的变形,把荷载分散并释放。

  一、开敞膜结构:

  对于开敞膜结构,造型不宜作成“风兜”形状,应考虑可以使空气流动顺畅的形式;除了考虑风压力外,还应该考虑风吸力(风由下部吹来)。需要的时候可增加谷索,并以膜面向上飘时的状态为临界状态。

  二、封闭的膜结构:

  1、尽量选取流线型,减少空气流动阻力;尽可能增加每处膜面与地面的夹角,以有益于雨水的排出;

  2、避免膜面与支撑结构的刚性连接,用柔性构造层来连接膜面与结构层。

  如某膜结构停车棚构造。其屋面为封闭的骨架式素膜结构,屋面的索膜可分为三部分,即31m以上的冠顶膜结构(刚性膜边界),31m以下的悬索膜结构以及起内外空间分割作用的悬垂膜。

  其3lm以下的悬索膜结构由上层膜和下层膜两部分组成,采用PIE1302T膜材。上层膜采用索支承结构,脊索与主钢桁架两端固定,中间通过人字形支杆辅助连接,这样膜屋面与钢结构之间就有了一层柔性铺作层。上层膜悬空于钢结构之上,把膜结构的传力由柔刚变成柔(膜)-次柔(索)刚(支撑结构)的路径。充分体现了膜结构停车棚轻盈造型和膜的柔性飘逸,同时可以简化对于支撑结构的结构设计。这些问题是通过中间的柔性构造层悬索进行有效解决的。