大跨度建筑實例的結(jié)構(gòu)充氣膜結(jié)構(gòu)簡介

建筑2班葛偉濤劉廣明大跨度建筑實例的結(jié)構(gòu)分析大跨度建筑簡介充氣結(jié)構(gòu)概述實例分析123CONTENTS隨著科技水平的進(jìn)步與建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)今建筑物的跨度和規(guī)模越來越大，目前，尺度能達(dá)到150m以上的超大規(guī)模建筑已非個別；并且它們結(jié)構(gòu)形式豐富多彩，采用了許多新材料和新技術(shù)，發(fā)展了許多新的空間結(jié)構(gòu)形式。大跨度建筑通常是指跨度在

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米以上的建筑，主要用于民用建

筑的影劇院、體育場、展覽館、大會堂、航空港以及其他大型公共建筑在工業(yè)建筑中則主要用于飛機裝配車間、飛機庫和其他大跨度廠房中。

大跨度建筑主要包括網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)等基本空間結(jié)構(gòu)。還包括他們的各種組合與演變。正是這種組合與演變,造就了當(dāng)今大跨度建筑的紛繁多樣的建筑形式以及紛繁的建筑空間。充氣結(jié)構(gòu)Chapter充氣膜結(jié)構(gòu)在索穹頂體系出現(xiàn)之前，創(chuàng)造了段大跨建筑的輝煌發(fā)展史。充氣結(jié)構(gòu)簡介充氣結(jié)構(gòu)，又名"充氣膜結(jié)構(gòu)",是指在以高分子材料制成的薄膜制品中充入空氣后而形成房屋的結(jié)構(gòu)。充氣式充氣結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)又可分為氣承式膜結(jié)構(gòu)和氣脹式膜結(jié)構(gòu)（或叫氣肋式膜結(jié)構(gòu)）。氣承式膜結(jié)構(gòu)（索膜結(jié)構(gòu)）是通過壓力控制系統(tǒng)向建筑物內(nèi)充氣，使室內(nèi)外保持一定的壓力差，使覆蓋膜體受到上浮力，并產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力，以保證體系的剛度。氣脹式膜結(jié)構(gòu)是向單個膜構(gòu)件內(nèi)充氣，使其保持足夠的內(nèi)壓，多個膜構(gòu)件進(jìn)行組合可形成一定形狀的一個整體受力體系。充氣結(jié)構(gòu)發(fā)展充氣結(jié)構(gòu)于20世紀(jì)40年代開始應(yīng)用，可作為體育場、展覽廳、倉庫、戰(zhàn)地醫(yī)院等。特別適宜于輕便流動的臨時性建筑和半永久性建筑。充氣結(jié)構(gòu)具有重量輕、跨度大、構(gòu)造簡單、施工方便、建筑造型靈活等優(yōu)點；其缺點是隔熱性、防火性較差，且有漏氣問題需要持續(xù)供氣。材料薄膜材料主要有玻璃纖維布、塑料薄膜、金屬編織物等，其中用得最多的是玻璃纖維布，其表面可涂聚四氟乙烯等類涂料，以增加耐久性和防火性。薄膜材料的接縫可采用熔接、粘接和縫合等三種形式。充氣結(jié)構(gòu)建筑的空間造型設(shè)計中，可以充分利用符合力學(xué)原理的建筑造型來增強建筑藝術(shù)表現(xiàn)力。這就是通過結(jié)構(gòu)件變形來表現(xiàn)出的整體結(jié)構(gòu)形式，完全不需要任何媒介而呈現(xiàn)空間造型，簡潔、流暢、自然。充氣結(jié)構(gòu)就是這樣造型別致、變化無窮的結(jié)構(gòu)形式。一片只能承受拉力的柔性薄膜在受到有壓差的氣體作用時，呈現(xiàn)出充氣的形狀，它朝著氣體密度低的方向變形，直到位移和形狀趨于穩(wěn)定。充氣加壓后的薄膜能夠承受一定的外力，根據(jù)這一基本原理，可利用薄膜和受約束的氣體共同構(gòu)成的一種充氣結(jié)構(gòu)體。充氣結(jié)構(gòu)是通過壓差保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)類型，對所采用的充氣結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性或承重構(gòu)件作出正確的分析，就必須對其造型規(guī)律進(jìn)行基本的研究。廣島巨浪館充氣眉結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)佛類型充氣完結(jié)構(gòu)體主要蛋有氣鬧承式扮和氣初囊式鄭兩種糟結(jié)構(gòu)取形式唇：①氣耀承式磚結(jié)構(gòu)暗是直腫接用僻單層摩薄膜惜作為耗屋面六和外行墻，孤將周勒邊錨吳固在味圈梁?；虻乩媪荷像槪涿鳉夂蟠ㄐ纬沙菆A筒萄狀、顫球狀裁或其暖他形丸狀的吧建筑耳物。衫室內(nèi)蔑氣壓扛為室享外氣體壓的岸1.點00坑1～港1.叛00唉3倍販。人息和物遲通過像氣鎖毛出入緩口進(jìn)德出。慘為減撕小薄創(chuàng)膜拉抬力、霜增大燦結(jié)構(gòu)舉跨度鞭，氣蹤蝶承式堅結(jié)構(gòu)工薄膜掘上面工可設(shè)僑置鋼甜索網(wǎng)窩。②氣礦囊式喚結(jié)構(gòu)旬是將給空氣搏充入褲由薄召膜制渡成的百氣囊酷，形圓成柱奪、梁胞、拱勁、板悄、殼桐等基輩本構(gòu)色件，徑再將終這些圣構(gòu)件呈連接醬組合盒而成送的建萬筑物仰。氣意囊中倆的氣頌壓為扣室外椒氣壓西的2曬～7麥倍，丈故是益一種暗高壓軍體系需。充氣彼結(jié)構(gòu)造型割分類在造箏型設(shè)挨計過捷程中狡，為速了產(chǎn)油生復(fù)渡雜多逮樣的禁空間辜造型惹，必邪須關(guān)椅注不詠同造瓜型之幫間的有邊界統(tǒng)形狀宅即其脆連接肅部分典的曲永面擬蠅合。爆造型呢表面盜必須占滿足旁一些拋基本勒條件塑：封講閉，敢有向免，有知界和館連接仆。只撲有封混閉表長面才臭能保暈證平孕面立戒體的摩拓?fù)浣脐P(guān)系愉成立梁。而福且造議型還媽要滿惜足一曲定的梁結(jié)構(gòu)樹剛性臨，以彈滿足彎承受嚴(yán)一定剝外荷績載的邊要求閱。充氣魚結(jié)構(gòu)及根據(jù)知不同吃的分妖類依濟據(jù)有句多種棕劃分窩。根怎據(jù)大孔氣層永中使承用空敲間的什主要咸結(jié)構(gòu)改效用謝可分匠為單弦層充肅氣結(jié)致構(gòu)和臺雙層殘充氣顯結(jié)構(gòu)迅。單啞層膜巷的空介間只熄有一里層薄宴膜圍粱成，侵支承澇介質(zhì)趴必須廣是空頌氣；過雙層慨膜的項兩層筋受力躲薄膜怕總是鎮(zhèn)向相爺反方法向彎噴曲，首中間婦可以世用其背他氣傳體或迫高壓除空氣敞，室新內(nèi)無濾超壓陶，雖奶然跨刊度能拳力有剪所限慎制，串但保廢持了弄快速裳折裝忘、便艷于運甚輸（弱體積籠小、啟質(zhì)量擦輕）罷、可啦反復(fù)雀使用劍和抗附災(zāi)性硬好，難光環(huán)裳境宜謠人等霧特點揉。同逃時保首溫隔鞋熱，蒜在建荷筑形奶式上霉靈活女多樣惹。充氣薪結(jié)構(gòu)造型盈分類根據(jù)乳被約輝束氣竊體壓氏力的志大小北：可示以分致為低剩壓充閉氣結(jié)薄構(gòu)和坊高壓偉充氣棍結(jié)構(gòu)擴。它緒們在虹內(nèi)壓增、結(jié)錢構(gòu)功膚能、困支承樓類型易等方壺面都坡有所踢不同奧。低糖壓充彼氣結(jié)晃構(gòu)內(nèi)粥壓為表10私0~胳10桌00毀N/秀m2蜻，而業(yè)高壓蒙充氣閣結(jié)構(gòu)短內(nèi)壓酸高達(dá)央10橋00柱0~亡70瘋00吼0臟N/搭m2畏。通奪常單乒氣膜尋是低庭壓的型，而膛雙氣偏膜可返以是禿高壓史，也搶可是擾低壓枝。高燙壓體僻系的叛充氣守結(jié)構(gòu)醫(yī)一般食都是姨由管睡狀構(gòu)混件組蒙成，掛在一熊個方島向上鐮為弧碗形曲熊率，張而在豬另一梁個方湖向曲版率很充小，主或為型零。葉管狀草構(gòu)件快還可歡以承剩受垂賄直膜政面作套用外累力，惜如同算梁、重拱的鑰作用英，其弓在承場受較址大的哭外力魚時只初有通謎過較損高的血內(nèi)壓融平衡填。但頂是高震壓體尚系會覽發(fā)生征膜內(nèi)稼氣體界滲透樓現(xiàn)象仗。充氣散結(jié)構(gòu)造型懲分類根據(jù)拴被約果束氣充體的路壓力度性質(zhì)銜，又五可以凳把充悔氣結(jié)婆構(gòu)分議為負(fù)續(xù)壓體趙系和絨正壓著體系討。簡享單區(qū)建分就句是膜匙內(nèi)氣刮壓若鹿低于孔大氣野壓則議為負(fù)側(cè)壓體霸系，揚反之朋，則真為正窮壓體惜系。勉負(fù)壓村體系館空間圈造型蕉的外蛾廓線論為凹次曲面兩形，焰凹曲湊面造道型充息氣結(jié)壁構(gòu)屬能于低挽壓體號系，擇原因殿是膜獵材的咳應(yīng)力僚一般崗都不晚大，訴而極星小的揭壓差嚇會在船膜面濾引起壘足夠歸的膜棟面應(yīng)固力，針容易技獲得饞要求區(qū)的凹偉曲面彎造型蘇。但蔑凹曲臨面造洋型會丈引起芬積雪只和積場水等桶可能弦造成斤的問辦題，娘并因駱風(fēng)荷谷載可晉能會辨引起支形狀房誠不穩(wěn)胃定。永而正倉壓體枯系空杯間造飲型的浮外廓的線為余凸曲貓面形輕，其情結(jié)構(gòu)斗內(nèi)部負(fù)氣壓飾應(yīng)高鬼于周蠶圍結(jié)咸構(gòu)外籠部的堂大氣術(shù)壓。備凸曲拳面造揮型充局氣結(jié)攤構(gòu)既俗有低炊壓體痰系，仔又有展高壓杜體系喝。因乘而凸繼曲面沾造型闖充氣研結(jié)構(gòu)夸膜材低的應(yīng)非力變緩化較傅大，享在凸村曲面陪充氣贏結(jié)構(gòu)簽造型判設(shè)計予時首雪先要老確定佛是低抵壓體轉(zhuǎn)系還叫是高砌壓體晃系，偉以確界定選斯用的針膜材響。充氣劇結(jié)構(gòu)邊界芒條件充氣篇結(jié)構(gòu)弄中不也論任跨何形構(gòu)式的腦造型勿分類倦，根途據(jù)膜投面邊絲式界條協(xié)件的肺受力嶄特性虧分為麗無附詠加支伏承約珍束、行有附群加支雪承約睡束兩撞種情然況。嶼無附塵加支佳承約軋束是震指充灘氣膜燙面僅蜻僅依援靠內(nèi)汗部氣遲壓作興用而暑張緊海受力副，不殺需要揚依靠愧有附期加支川承約寬束來揭張緊眨膜面純。有高附加歲支承籠約束衫又具半體分章為附位加點莖支承世、附勻加線字支承怎和復(fù)驗合支誘承。劇有附表加支威承約形束是秤指充首氣膜雪面不勿僅依珠靠內(nèi)很部氣竟壓作籍用而棋使膜蒸面張犯緊受漏力，會而且征需要冤依靠刊有附垮加支鑄承約守束來盯張緊御膜面見。因顆而有顏附加寺支承漸約束耍充氣違結(jié)構(gòu)缸可以恐適用合于更研大跨誦度、南更大伐空間騾的要鉗求，哥因而橋使空找間造理型更寧加多霉樣，鬧更加醫(yī)變化機。充氣描結(jié)構(gòu)邊界動條件有附濤加支刃承約炕束通舟過調(diào)擁整膜食面的道曲率索半徑偽降低讓膜面捐應(yīng)力百，也吸為了點減少渡正壓詢結(jié)構(gòu)攤的體鍬積或壤撐張露負(fù)壓什結(jié)構(gòu)惱，以磚利于先在建切筑中罰應(yīng)用捐，設(shè)妄計出卵形形泛色色沾的結(jié)殊構(gòu)形碌式和破建筑濃造型苦。分屢為三彼種承慨接方彈式。（1陜）附援加點致支承噸此類下支承臘可分服為柔蔥性和蘆剛性瘡兩類際。潔點支釋承是或采用摟剛性河圓盤譽、剛恰性球毀面；慚或是卸用柔絹性繩環(huán)環(huán)、徑高壓韻充氣餡球等膠構(gòu)件慘對膜馬面進(jìn)嘴行牽榨拉或貿(mào)撐頂寫。通盲常柔盆性支廊承比贊剛性更支承史更好學(xué)地與捐膜面行協(xié)同形工作鴿，并振有效距避免閑應(yīng)力躺的集芒中。像但支嚷承點曠構(gòu)造獲復(fù)雜泡，材談料費深用昂咸貴。扮且容叔易應(yīng)猶力集迅中，席導(dǎo)致績膜面我破裂晃。（2煙）附籌加線脾支承輕膜面命的附哪加線炎支承旺也可銜分為贏柔性菊和剛籮性兩援大類娘。柔性你線支揀承通辱常是岸用索拔來實擊現(xiàn)的浪，包繞括金紐奉屬線吊、纖裕維線余、鏈民條和非繩等春。索趴廣泛孝應(yīng)用蜂于膜民面的清支承額中，星起結(jié)飄構(gòu)支悉撐的瓣作用邀，有輕些對頸膜面襲起穩(wěn)柳定的程作用倉。在優(yōu)點支毀承中初經(jīng)常竄布置豎沿支稼承點映放射胃的索鋼，即初點索理支承忘來滿摘足造光型與返受力障需要賞。梁度、拱財?shù)葎t田是剛跡性的譯線支未承。惑平直販的梁榆多用釣于雙畫氣膜監(jiān)和建新筑物墓其它鼓部位杯相連量接時議的情聲況；訂而利逐于均巾布受私壓的河拱則槳多用每于支娘承負(fù)晴壓體懇系的剩外膜摸或正圈壓體絨系的熟內(nèi)膜并。（3德）復(fù)比合支苗承嫂可逝以利繩用超榴壓的工氣體咬或膜掌面為金充氣竄膜的比膜面歷提供刻線、球面支統(tǒng)承。將單蘆層膜配、雙跡層膜宰的使貌用空腐間充罰入一挺定的捕氣壓濫，使半用空戴間的絹氣壓津可以將高于漲、低燈于也拒可以澤等于俊氣囊夠內(nèi)的辦氣壓根。采乘用附誼加點肯支承擴和附蠟加線陸支承司的復(fù)小合支納承，世不僅健有效余地提蒼高了娘充氣臉結(jié)構(gòu)健的承捎載能己力，紋而且會極大騰地提再高了迫安全干性能望一一盯無論喚是外耽膜還終是內(nèi)景膜受睡到嚴(yán)旗重意爺外破才壞并殿退出鐮工作荷，整程個結(jié)繪構(gòu)仍至可以要繼續(xù)新工作輝而不暮坍落心。實例英分析1.捐中央災(zāi)黨校催氣膜注網(wǎng)球鄭館-初中國跨第一尚個自刪然采白光的乘氣膜應(yīng)網(wǎng)館尺寸將：長沿10夫9米乎*用寬3道8米艦*高裕12冤.5川米面積就：4稈14精2平粗方米該項煮目６警片網(wǎng)毀球場忌采用械二次怨反光朱照明計系統(tǒng)南，運紛動時般完全竄看不賠到光度源，懼環(huán)境疑舒適無不會吸晃眼剛,氣瘦膜頂揭部搭返配使砍用透探光膜汁(光協(xié)率2評5%蜂)，費達(dá)到繞日間軌充分公利用笨自然蛾光的郊效果覆。實例法分析2.堆深圳總東部餃華僑勸城大砌俠谷微兒童磚樂園館項目敲——司世界前第一宴個七維彩氣罵膜室籌內(nèi)游減樂園項目撲特點砌：直杜徑5詞4米含，高踏15販米跟面積臥：2著28沸9平瘋方米外膜威采用透七彩腸膜，時是世誰界第啄一個轟七彩強圓形慣氣膜鍛建筑友，優(yōu)搜美的嗚外觀責(zé)充分名體現(xiàn)形了膜鉗材顏妄色的素多樣檔。安匯全智交能的鞠送風(fēng)饒系統(tǒng)告，既驗?zāi)鼙；诔謭鍪膬?nèi)空踏氣新黎鮮又鳴可以開防止孟熱能冒的損蛾耗，共為游貞人提庫供舒蹄適的得游樂盯環(huán)境各。高龜跨比否，大冤空間倡無梁死柱，乎自重迫輕這扔些都夠是傳脖統(tǒng)建使筑所典無可際比擬間的氣胸膜建逮筑系螺統(tǒng)可糠達(dá)到欠抵御紹67躲米/雅秒的頑臺風(fēng)川和2軟50欺kg珍/m勿2的扒積雪苦，保麥證建裕筑的廁安全膜性，嫌空調(diào)梁能耗褲僅為餓傳統(tǒng)突建筑蠶的1濃/1愈0—極1/狼4，燭總體功節(jié)能旬75柴%以便上。實例礦分析3.嘗南京鵝南湖維俱樂捆部羽軋毛球凍館—稍—中粒國首凳個氣狂膜球值館該項研目利緞用氣倘膜建惰筑的咬輕質(zhì)釘高強恢度，兵項目門跨度星為2漲7米餡，長雨44朽米，削原有優(yōu)女兒怪墻體帖高1券.4宇米，擔(dān)氣膜練從墻篩上起秧拱，虹高1愈1.慮6米耐,主找要受陣力為念上揚袋力等唯特質(zhì)愉，在齒原有腰的老招式建終筑頂灰樓加劈燕蓋出脊一層辣建筑滿。礎(chǔ)原建匯筑為投老式藍(lán)四層唱樓房脊，利閃用氣觀膜建刃筑在南樓頂冰設(shè)計扛出一切個新水型的口羽毛羅球館原，經(jīng)潤過核滅算，今氣膜傅建筑仔的建漆設(shè)和開使用侵完全聯(lián)在原恭有建曾筑的澡基礎(chǔ)芬承受練范圍陡之內(nèi)受，不潔會影報響到獨原建伸筑的比安全舅和受饞力。實例思分析4.唐深圳驗大生著網(wǎng)羽縮慧館面積雖:紹30四54鴉平方皆米苗(8刪1X粗37綠.8踏X1陶3.蜻2米令)減照慌明方獻(xiàn)式:擾吊徒式照引明&邪立柱辜式羽毛溫球場道：1娘2片膨網(wǎng)球招場:景2壇片該項嚴(yán)目采局用柱盲式和敞吊式鼓兩種脆照明漫提供震