昨天张拉膜结构
拉紧的薄膜结构是由高强度薄膜材料和加固件(钢、钢柱或索)通过一定的预加应力形成某种形状,使结构内部的空间成为一个罩子,并能承受一定程度的外部荷载的一种空间结构形式,其形状非常美观和灵活。张拉膜结构自20世纪90年代在中国兴起以来,以其新颖简洁的形式、高强度的材料性能和极轻的重量,在建筑结构中确立了重要的地位,受到了众多研究和应用相关研究人员的关注和青睐。
中国建筑科学研究院的天空教授回顾了在中国的10年的发展和过程中,建立了中钢协张拉膜结构委员会张拉膜结构。Sky表示,随着张拉膜结构在我国的广泛应用,该行业迫切需要一个行业组织来管理,组织学术交流,而此时日本和澳大利亚已经成立了张拉膜结构协会。
据蓝天介绍,鉴于目前的情况,有识之士认为,最简单快捷的办法是在中国钢结构协会空间结构分会的基础上成立张拉膜结构专业机构。2002年12月6日,CISA张拉膜结构委员会正式成立,会议讨论并通过了CISA张拉膜结构委员会章程。
天空说,发展张拉膜结构的行业是不可避免的同居,许多单位不能区分企业的技术水平,“试点张拉膜结构会员级别”制度是CISA张拉膜结构委员会自成立以来,有这个想法。然而,在中国,该行业是由政府的资格,并在多次与有关当局反映无济于事,CISA张拉膜结构委员会参照国外行业协会的经验,成员提出了一级管理办法,并积极支持企业。自2003年5月启动张拉膜结构企业级会员资格认定工作以来,截至目前,中钢协张拉膜结构专业委员会共有会员79个等级,其中一级12个,二级26个,三级41个。由于会员等级需要定期重新评定,会员们都按照更高的标准来提高管理水平和技术水平,从而使CISA张拉膜结构委员会进行有效的行业管理。据刘一介绍,CISA张拉膜结构委员会是在蓝天倡议下成立的。
今天的张拉膜结构
很多人都知道“水立方”是张拉膜结构的代表,事实上,作为2008年奥运会开闭幕式场馆的“鸟巢”也是张拉膜结构工程的代表。他对2008年担任工程建设指挥部办公室副主任的钢,对中国钢结构协会在奥运期间给予的帮助表示衷心的感谢。王刚表示,北京市住房和城乡建设委员会将支持钢铁行业的发展。
据上海交通大学土木工程系教授龚京海介绍,早在20世纪60年代和80年代,平板张拉膜屋盖在美国、日本、加拿大等国家(地区)被广泛应用,因其屋盖积雪导致矢高降低,造成局部或整体倒塌事故。此后,人们用高奥亚雪快速滑制成圆柱形或球形充气张拉膜结构,并得到广泛应用。龚京海说,由于充气张拉膜结构是唯一利用了免费建筑材料——空气作为支撑结构的结构,与其他形式的充气结构相比,张拉膜结构具有以下七个特点:
第一,经济。充气张拉膜结构造价低,特别是对于大跨度、地质条件差的情况下更具价格优势。充气式张拉膜结构是唯一以自由空气为支撑结构,省去了常规刚性支撑结构的成本;充气式张拉膜结构的基础只承受膜上的浮力,对基础承载力没有任何要求。而且单位造价不随跨度的增大而变化,大空间是最经济的方案。膜材料本身具有自清洁、高强度、耐久性、耐火性等性能,根据膜的选择不同,使用年限在10年至30年之间,内膜材料终身免维护;即使在使用过程中出现局部破损,也很容易修复且不收费。
第二,建设周期短。张拉膜结构从设计到施工只需一个月到两个月就能完成,而且大部分都是在工厂完成,现场安装需要10到15天。
第三,跨度大,空间大。目前,张拉膜结构可以做成300 m(长)×150m(宽)× 50 m(高)的连续大无柱空间,从高尔夫练习场可以覆盖很大的面积到几个足球场。
第四,整体可以移动。充气式张拉膜结构非常容易拆卸和安装,便于整体移动。
第五,气密性能。膜材由布基、聚酯涂层和表层组成,因此膜材本身具有良好的气密性和水密性。用于有粉尘、有毒气体的拱顶和处理车间,具有良好的环保性能。
第六,节能环保。薄膜材料是一种具有一定透光率的材料,白天不需要人工照明;采用双层保温材料加薄膜的张拉膜结构具有良好的保温性能,大约是常规建筑能耗的1/3。膜材料本身可以回收利用,在建设和拆除过程中几乎没有建筑垃圾和环境污染。
第七,现代时尚。张拉膜结构从膜材料到设计和安装被称为21世纪的高科技建筑,代表了高科技建筑;张拉膜结构时尚、典雅而现代,常常可以获得意想不到的建筑景观效果。由于充气张拉膜结构具有其他建筑结构形式不可比拟的独特优势,正被广泛应用于我国体育、会展、文化、工业、农业和军事等领域。
拉紧的薄膜结构明天
中国钢结构协会空间结构分会会长易刚通过对2012年韩国丽水世博会、2012年伦敦奥运会、2014年巴西世界杯场馆建设的分析,认为张拉膜结构将不断拓宽其应用范围。
据易刚报道,韩国丽水世博会国际馆屋顶造型象征丽水海浪和岛屿,采用钢骨架支撑张拉膜结构。总共屋顶11个“岛”,7个不同的大小和形状。其中,年龄最小的为14 m × 14 m × 5.3米,体重约95kg;最大22米× 18米× 7.8米,重约203公斤。易刚说,“岛”是屋顶的形状,而通风口设置在它的内部,它承担了大厅自然通风的任务,其内外都是半透明的二氧化钛PVC膜。
薛苏铎提出了CISA张拉膜结构专业委员会今后工作的七点设想:一是规范和完善张拉膜结构一级会员制;二是提升项目经理的管理水平,通过开展相关培训提升项目经理的管理、技术水平;三是完善技术规范,及时开展工程质量标准编制;第四,进一步加强张拉膜结构的技术研究工作;第五,积极开展专业人才的培养,利用高校和企业的平台;六是进一步加强CISA张拉膜结构委员会的技术咨询服务,满足行业需求;七是积极配合2013年中国钢结构协会空间结构分会20周年纪念活动,并设立主题性张拉膜结构会场,总结和交流张拉膜结构的历史、发展和未来。
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