13索膜结构技术(1)
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大家听说过索膜结构吗?其实从严格意义上来说,索膜结构就是我们平时所说的张拉膜结构,也是膜结构的常见形式之一,外表轻巧、美观、柔美,寿命也很长,很受人青睐。
要说一个完整的索膜结构需由膜材、索结构、支架结构三部分组成,缺一不可。
其实索膜结构有很多我们不了解的好处,今天我们就来详细了解一下。
(索膜结构-图例)【索膜结构介绍】大家对索膜结构了解多少呢?它也被称为张拉膜结构,是膜结构三种常见形式之一,其以膜材、钢结构支柱、拉索等共同作用,使膜面形成一定的张力从而形成承受外载荷的某种稳定的空间结构,与骨架式、充气式结构相比索膜结构是很能体现膜结构精髓的形式,由于其强度决定于受拉构件的承载能力而不是结构的稳定性,所以能够充分发挥钢索和膜材受拉工作时强度高、自重轻的特点,更加适合于大跨度结构中。
其造型也更加的灵活、轻巧、柔美,对于索膜结构来说不需要多余的支撑体系也不需要多余的装饰,其结构本身就是一种艺术造型。
所以索膜结构非常适合用在标志性建筑上,如体育场馆、商场、交通设施、娱乐设施、文化景观设施等,不仅如此因为造型感强、制作简单、安装便捷、节能环保、安全性好所以索膜结构现在应用范围非常广泛。
【索膜结构组成】一个完整的索膜结构一般由三部分组成:膜材、索结构、支架结构,下面我们简单说下这三部分。
1.形成曲面结构的张拉膜材,膜材作为结构材料,要能够抵抗一定的载荷而不致引起过大变形,同时作为结构中的覆盖材料,需要满足一定的建筑功能,如遮蔽、防火、耐久等,常用的为PVC/PVDF 膜材。
2.用于加强膜面的脊索、谷索以及将膜内力传向支撑结构的边索,索结构除了对膜面受力方面有加强作用,更重要的是它们起到了改变建筑造型的作用,尤其是脊索和谷索的灵活设置可能对整个建筑带来奇妙的视觉效果。
3.索膜结构体系中的支架结构,支架结构中常用的是钢结构,也可以采用混凝土结构,一些情况下甚至可以使用木结构或其他结构,支架结构除满足将索膜体系的内力传递到基础这一要求外,其构造形式也直接影响了索膜结构的整体造型。
2013年一级建造师《建筑工程》考试真题及答案一、单项选择题(共20分,每题1分)1、房屋建筑筒中筒结构的内筒,一般由(D)组成。
A、电梯间和设备间B、楼梯间和卫生间C、设备间和卫生间D、电梯间和楼梯间解析:P17筒体结构:内筒一般由电梯间、楼梯间组成。
联系人*小张电话152*0085*1060 秋秋188*7272*192、下列混凝土拌合物性能中,不属于和易性含义的是(C)A、流动性B、黏聚性C、耐久性D、保水性解析:P53混凝土的技术性能:和易性是一项综合的技术性质,包括流动性、黏聚性、保水性。
3、楼盖和屋盖采用钢筋混凝土结构,而墙和柱采用砌体结构建造的房屋属于(A)A、混合结构B、框架结构C、剪力墙D、桁架结构解析:P15混合结构体系:混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢木结构,而墙和柱采用砌体结构建造的房屋。
4、下列装修材料中,属于功能材料的是(C).A、壁纸B、木龙骨C、防水涂料D、水泥解析:P84建筑功能材料:包括防水卷材、防水涂料、建筑密封材料、堵漏灌桨材料5、房间进行涂饰装修,必须使用耐水腻子的是(C)A、起居室B、餐厅C、卫生间D、书房解析:P41涂饰工程:厨房、卫生间、地下室墙面必须使用耐水腻子6、配制厚大体积的普通混凝土不宜选用(D)水泥A、矿渣B、粉煤灰C、复合D、硅酸盐解析:P45表格7、天然大理石饰面板材不宜用于室内(B)一A、墙面B、大堂地面C、柱面D、服务台面解析:P61天然大理石应用:一般用于宾馆、展览馆、剧院、商场、图书馆、机场、车站、办公楼、住宅等工程的室内墙面、柱面、服务台、栏板、电梯间门口等部位。
由于其耐磨性相对较差,虽也可用于室内地面,但不宜用于人流较多场所的地面。
8、基坑验槽中遇持力层明显不均匀时,应在基坑底普遍进行(C)A、观察B、钎探C、轻型动力触探D、静载试验解析:P107轻型动力触探:遇到下列情况之一时,应在基坑底普遍进行轻型动力触探:1.持力层明显不均匀;2.浅部有软弱下卧层;3.有浅埋的坑穴、古墓、古井等,直接观察难以发现时;4.勘察报告或设计文件规定应进行轻型动力触探时。
索膜结构施工要点_索膜结构性能特点索膜结构兴起于20世纪60年代,直到21世纪才逐步引入中国并被广泛应用于体育馆、展览中心、步行街等文体商业设施,索膜结构的施工可以交由专业的膜结构公司去全程把脉,作为业主们要能了解一些基础的膜结构施工要点也是能对施工过程起到一个很好的监督作用,,本文就针对索膜结构的施工要点和性能特点给大家做个介绍,以便您对索膜结构有个了解,下面就跟随致彩膜结构公司的小编一起看看吧。
【索膜结构施工要点】一、支承结构,应事先确定好具体的安装步骤及安全技术规范,检查相应钢材有无锈迹、腐蚀,索跟锚具的接触面是否有异常。
二、膜面,膜面要求无积水、无腐蚀、无颜色异常,各节点固定要结实。
三、膜材设计及安装,膜材设计是索膜结构施工前准备工作中的重中之重,应要求相关的设计人员量好膜材相应的尺寸,把控好每个控制点的未来装置误差,要对膜材出厂时的各类质量保证相关文件、数据进行检验,检查膜材表明是否有磨损,装置时要密切注意气候的变化,避免膜材发生抖动的假象。
【索膜结构性能特点】一,自然光的灵活转换,透光是所有膜结构建筑都共有的性能,我们还可以采用人工干预的方式控制自然光的照射,满足了对于建筑内光亮在不同时间段有着不同要求的业主们。
二,索膜结构的自重非常小,这是因为它是依靠预应力形态来保持整体结构的稳定性,使得其自重要比传统的建筑结构小多了。
三,可灵活移动及多次重复使用,由于索膜结构的自重很小,组装快速,多次重复使用,经济又环保。
四,环境适应性强,索膜结构能够通过改变自身的形式来适应不同的空间布局及其天气变化。
五,安全可靠,依据行业规范设计出来的索膜结构都具有足够的安全性,即使坍塌,危险性也会很小。
【索膜结构基本介绍】目前膜结构找形分析的方法主要有动力松驰法、力密度法以及有限单元法等。
荷载分析既是分析结构在各种荷载工况下的响应。
而另一个目的是确定索、膜中初始预张力。
在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向应力减少,这就要求施加初始张应力的程度要满足在不利荷载作用下应力不致减少到零,即不出现皱褶。
网架和索膜结构施工技术教材解读一、网架1.网架的安装方法及适用范围(1)高空散装法:适用于螺栓连接节点的各种类型网架,并宜采用少支架的悬挑施工方法。
(2)分条或分块安装法:适用于分割后刚度和受力状况改变较小的网架。
分条或分块的大小应根据起重能力而定。
(3)高空滑移法:适用于正放四角锥、正放抽空四角锥、两向正交正放四角锥等网架。
滑移时滑移单元应保证成为几何不变体系。
(4)整体吊装法:适用于各种类型的网架,吊装时可在高空平移或旋转就位。
(5)整体提升法:适用于周边支承及多点支承网架,可用升板机、液压千斤顶等小型机具进行施工。
(6)整体顶升法:适用于支点较少的多点支承网架。
(7)采用吊装或提升、顶升的安装方法时,其吊点的位置和数量的选择,应考虑下列因素:1)宜与网架结构使用时的受力状况相接近;2)吊点的最大反力不应大于起重设备的负荷能力;3)各起重设备的负荷宜接近。
2.高空散装法要点(1)高空散装法是指小拼单元或散件(单根杆件及单个节点)直接在没计位置进行总拼的方法。
(2)根据测量控制网对基础轴线、标高或柱顶轴线、标高进行技术复核。
(3)当全支架拼装网架时,支架顶部常用木板或竹脚手板满铺,作为操作平台。
这类铺板易燃,故如为焊接连接的网架,全部焊接工作均在此高空平台上完成,必须注意防火。
(4)悬挑法拼装网架时,需要预先制作好小拼单元,再用起重机将小拼单元吊至设计标高就位拼装。
悬挑法拼装网架可以少搭支架,节省材料。
但悬挑部分的网架必须具有足够的刚度,而且几何不变。
(5)螺栓球节点各种类型网架结构可采用此方法安装,焊接空心球节点网架也可采用此方法安装。
(6)高空散装法脚手架用量大,高空作业多,工期较长,需占建筑物场内用地,且技术上有一定难度。
3.分条或分块安装法要点(1)承重支架除用扣件式钢管脚手架外,因为分条或分块安装法所用的承重支架是局部而不是满堂的脚手架,所以也可以用塔式起重机的标准节或其他桥架、预制架。
“搭设支承体系、安装钢结构构件和被拉索”指形成索结构的()A. 保护状态\考试:索与膜结构•1【单选】“搭设支承体系、安装钢结构构件和被拉索”指形成索结构的()• A. 保护状态• B. 零状态• C. 初始状态• D. 工作状态• A• B• C• D•正确答案:B2【单选】“几何待定索网体系”初始状态找形分析,使用专业软件中的()• A. 力密度法• B. 撤杆加力法• C. 通用有限元软件• D. 矩阵分析法• A• C• D•正确答案:A3【单选】试验膜结构材料单轴拉伸性能的温度宜在()• A. 22±1℃• B. 23±1℃• C. 24±1℃• D. 25±1℃• A• B• C• D•正确答案:C4【多选】膜的材料分为()• A. 涂层模材• B. 膜片类• C. 主动索• D. 被动索• B• C• D•正确答案:A B5【多选】在膜结构找形分析中,常用的数值分析法有()• A. 非线性分析法• B. 力密度法• C. 动力松弛法• D. 有限单元法• A• B• C• D•正确答案:B C D6【多选】膜结构裁剪线的确定方法有()• A. 近似展开方法• B. 初始热应力法• C. 测地线方法• D. 切面相交线方法• A• B• C• D•正确答案:C D7【判断】钢丝绳索体由单股高强度钢丝或钢绞线按平行或半平行方式扭绞而成()• A. 正确• B. 错误•正确•错误•正确答案:错误8【判断】索结构设计时,应根据具体的结构体系和施工安装情况选择合适的位移作为结构正常极限状态验算标()• A. 正确• B. 错误•正确•错误•正确答案:正确9【判断】拉索的抗力分项系数,通常取2.0()• A. 正确• B. 错误•正确•错误•正确答案:正确10【判断】“索杆体系”的内力分布应满足平衡条件和“梁”单元变形协调的条件()• A. 正确• B. 错误•正确•错误•正确答案:错误。
63D3S 软件园地Building StructureWe learn we go3D3S 索结构的应用上海同磊土木工程技术公司3D3S 研发组工程概述:该结构体系中,顶部是一直径为196m索结构,由30等分的径向索以及径向索周边的环向联系索组成。
结构的中部有一钢管结构的主柱,周边有30根边柱,联系着径向索。
该结构是通过周边一圈背索施加预应力,从而使得结构体系成立。
该结构的主柱、边柱以及索与基础结构的连接形式均为铰接连接,结构中所有的边柱和主柱采用钢管(材质为Q235)。
图1 总体结构模型荷载信息:1)结构构件自重:由计算软件自动考虑; 2)恒荷载: 0.03kN /㎡。
3)活荷载: 0.1kN/m 2设计思路:1、 建立模型:根据实际几何形状建立模型,添加杆件截面,柱子定义为“热轧无缝钢管与电焊钢管”索定义为“圆钢及索”,定义材料特性。
拉索的抗拉设计值参照上海市地方规程《建筑结构用索应用技术规程》按下式选取:tkt RN N γ=这里t N 为钢拉索的抗拉设计值;tk N 为现行国家标准规定的最小整索破断拉力值;R γ为拉索抗力分项系数,取2.0。
表4-2 缆索金属断面积与力学性能钢索直径(mm)金属断面积(mm2)最小破断拉力(kN)弹性模量(105MPa)70.6 3201 53451.6702、 施加杆件导荷载:图2 导荷载面分布情况图(顶面均匀布置荷载)4,结构计算:1)初始状态下索的内力在背索上施加初始预张力50kN的情况下,计算所得的初始状态下所有索的内力(单位kN)分布如图3 所示:图3 初始状态下索的内力分布情况7Building Structure3D3SWe learn we go由上图可知,在初始状态下对径向下索施加50KN 的预应力后,各个索的内力范围在3—58KN 以内。
初始状态下体系的位移图4 初始态位移图(黑点表示最大位移所在节点 单位mm)在预应力和结构的自重作用下,结构体系的水平向(即Z 向)位移如图5所示:图5 初始态Z 向位移图(mm)在预应力和结构的自重作用下,结构体系的水平向(即X 向)位移如图6所示:图6 初始态X 向位移图(mm)在预应力和结构的自重作用下,结构体系的水平向(即Y 向)位移如图7所示:图7 初始态Y 向位移图(mm)工作状态下挠度计算挠度位移图① 结构在组合1情况下的位移由软件的非线性分析可以知道,结构在组合1的情况下的位移是最大的,其在正常使用情况下的位移如下图所示:图8 组合1情况下Z 向位移图(mm)② 结构在组合2情况下的位移图9 组合2情况下Z 向位移图(mm)83D3S 软件园地Building StructureWe learn we go挠度控制验算(1)结构最大竖向位移结构达到最大向下位移时,结构的最大相对位移应满足规程要求。