供应充气式膜结构Pneumatic Membrane）

充气式膜结构(Pneumatic Membrane)
  充气式膜结构包括气承式膜结构(Air supported membrane)和气囊式膜结构

(Air lnflated Membrane)。
  气承式膜结构是将膜面周围边缘固定于闭合刚性支承结构或基础,利用风机对

膜建筑室内持续送风达到一定气压,逐渐鼓起膜面至设计空间曲面,保持一定的

内气压,内外压力差使膜面受拉,确保膜面足够刚度,维持稳定形态,抵抗外部

荷载与作用。
  气承式膜结构利用气压差作为结构受力支承平衡体系,*任何梁柱支承构件

,从而获得更大的建筑空间,室内简洁美观,安装快捷,但持续运行及机器维护

费用较高。膜外部造型**为穹**形式,相对单一。内外压差,以及外部作用(

风压、雪)引起内压的变化对人的舒适感有一定的影响。
  早期的气承式膜结构矢高大,为球面形状。**个现代充气膜结构为1946年由

建造的多普勒雷达穹**(Doppler Radome),在康奈尔大学研制而成,其直

径15m,矢高18.3m,采用玻璃纤维基布氯丁二烯橡胶涂层膜(B类膜)。焊合缝

75mm宽,与膜材等强,膜材*系数3.0倍。随后在美国、德国建造了一批相似膜

结构,跨度达到60m。Radome膜安装迅速,直径50m左右穹**仅用3-4小时完成,可

重复安装应用,但其矢高太大,不适宜一般建筑,特别是大跨膜结构,60m至100m

跨以上。
  1970年日本大阪世博会美国馆是充气膜结构发展历史上的一个里程碑,平面呈

椭圆形,139m×78m ,**采用斜向交叉(夹角60°)布置的32根稳定钢丝绳加

劲实现了低轮廓矢高小(6.1m)气承式膜穹**,膜为EC3玻璃纤维基布涂层为聚氯

乙烯树脂(B类膜)。
  Geiger-Berger公司在70年代发展了气承式膜结构,以及PTFE涂层玻璃纤维膜(

A类膜)的应用,在美国、日本出现了许多特大型膜结构。1970年,一个特大型(

220m×168m)低矢高膜穹**(Silver Dome)在Pontiac*成,为拥有八万坐席

的多功能体育娱乐设施。八十年代,美国共建7个。1983年在Indianapolis建成

Hoosier穹**,之后停止了建新的气承式膜穹**。日本1988年建成Tokyo Dome,展

示了各种技术,如膜材建筑防火、荷载分析、气压控制、*度以及安装等,得

到了广泛的认同。
  大型公共建筑气承式膜结构,膜材一般要求采用A、B类膜,稳定索间距10-15m 

,较小气压为1.5-2.0psf(0.07177-0.095697kN/㎡),较大气压6.0psf(0.287kN/㎡

) [4]。
  气囊式膜结构为自立式双层膜,在双层膜面之间充气加压形成具有一定刚度和

稳定形态,依靠双层膜整体来承受外部荷载。气囊式膜与外部支承结构体系容易

组合成为各种造型的综合建筑和单独景观。虽然气囊式膜可实现任意自由形状膜

面,但椭球和管事两种常用的典型膜气囊。气囊式膜囊内气压可比气承式膜结构

略高,但一般仍为0.08-0.30kN/㎡。双层膜气囊可作为复杂建筑体的基本单元或

*自作为主体。
  1992年塞维利亚世博会德国馆为双层充气式膜,现在ETFE非织物膜几乎为双层

、三层或多层气囊式膜。另外,气囊式膜可作为飞船着陆缓冲气囊、高低空飞艇

、宇航空间天线、宇宙生活舱、儿童玩具、广告载体等,但不同应用领域对材料

特性、气压控制水平、设计思想有所差异。
  气囊小化、自立构成结构部件,减少充气维护,以及气囊对整体结构的影响,

是气囊式膜结构发展的趋势,日ETFE膜建筑设计思想,以及瑞典为庆祝新千年在

斯德哥尔摩老城Gamla Stan岛建设的千年拱,取神似于悉尼歌剧院,由7个自立拱

组成,总长100m ,主拱11.5m高,18.0m跨,分三段拱,中间拱50.0m长(1.2t)

,端拱12.5m长(135kg),高低错落,现场组装充气。由英国Lindstrand公司制

作完成,并获IAF2003**成就工程奖,该公司主业飞艇,但完成了一系列富有个

性特征的自立式充气式膜结构工程。
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