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整改膜结构汽车棚的体型来加强对恶劣天气的抵御力
- 2020-01-08-

  自然物的形态是由内在力决定的,即自然本身处在力的平衡状态中,膜结构汽车棚的形态也应该符合这一自然事物的规律。从结构的角度,大型膜结构所具有的跨度大、结构柔、材料轻等特点,致使其被归属于典型的风敏锐结构之中。格外当建筑建造在强风地区时,屋面所承受的风荷载增加,风振效应也随之呈现出复杂性。为了规避强风荷载对于结构承载力的威胁,可通过合理的体型选择,来减少结构的安全潜在问题。即在对膜结构的初步设计中,寻求一个应力平衡的曲面。而我们需要解决的关键问题就是:符合自然事物形态构成中的力的规律。

  1、增加膜张力和内应力:

  膜结构汽车棚是以曲面变形来抵御外力的一种柔性体系。过于平坦的造型会减低结构的刚度,增加结构在风荷载作用下的位移,并易积水发生塑性变形以至破坏。硏究表明,在其他条件不变的情况下,增加膜张力可以显明的增加结构刚度。在相同的风荷载作用下,结构的位移随着初始膜张力的增加而减小。因此,建筑选型时要增加膜曲面的曲率,尽量选取较大负高斯曲率的曲面或其组合形式。

  另外,膜内应力也不能过大。否则会造成膜片边缘的内力増大。不但增加了材料费用,还会因应力集中而增加边缘撕扯的可能性。

  2、不同地域气候,应选择不同的膜结构建筑形式南方多风多雨地区,随着纬度的减低,气候越来越温暖,张拉结构的布置越来越敏捷,界面的围合方式趋于开放。随着构造体系趋于开放,形体亦趋于舒展。北部寒冷多雪地区应选择造型曲率较大,坡度较大的大矢高体形,以利于积雪的自然滑落。此外应考虑双层膜保温,建筑空间以封闭为主。

  3、对不同形状的膜结构汽车棚,应做风洞实验获取风荷载系数为了达到建筑功能和造型的需要,膜面的体型要符合建筑师的构思,形式要力求丰富多样。由此,导致了结构的风振特性和动力特性过于复杂,结构计算方面也变得相当繁琐。目前,市场内没有系统的规范和研究成果,以供抵风设计参考。但是在我国建筑结构规范中,提及到了坡屋面的体型系数。鉴于其可适用范围受到多种限制,因此不能较好的应用于体形复杂的素膜张拉结构设计中山。故,针对不同形状的膜结构,格外是大型柔性屋盖,应当做风洞实验以获取风荷载系数,力求在设计中就减低因强风破坏的可能性。

膜结构汽车棚