膜結構采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法,用分項系數(shù)的設計表達式進行計算。
膜結構應根據(jù)建筑物的性質(zhì)和等級、使用年限、使用功能、結構跨度、防火要求、地區(qū)自然條件及膜材的耐用年限等要求進行膜材選用。
膜結構的設計應根據(jù)荷載、支承條件、制作加工、施工工況及其它特殊條件進行。
膜結構的設計內(nèi)容包括形狀設計、荷載分析、裁剪設計、配件設計、支承結構設計。
玻纖PVC建筑膜材
這種膜材開發(fā)和應用得比較早,通常規(guī)定PVC涂層在玻璃纖維織物經(jīng)緯線交點上的厚度不能少于0.2mm,一般涂層不會太厚,達到使用要求即可。為提高PVC本身耐老化性能,涂層時常常加入一些光、熱穩(wěn)定劑,淺色透明產(chǎn)品宜加一定量的紫外吸收劑,深色產(chǎn)品常加炭黑做穩(wěn)定劑。另外對PVC的表面處理還有很多方法,可在PVC上層壓一層極薄的金屬薄膜或噴射鋁霧,用云母或石英來防止表面發(fā)粘和沾污。
膜結構研究的主要問題有:
1,找形(Form-finding)或更進一步叫“形態(tài)理論”;
2,考慮膜材松弛和各向異性下的結構響應;
3,結構在風荷載作用下的動力穩(wěn)定性;
4,裁剪優(yōu)化;
5,膜與索及支承結構間的相互作用。
膜結構設計打破了傳統(tǒng)的先建筑、后結構做法,要求建筑設計與結構設計緊密結合。在設計過程中,建筑師和結構工程師要坐在一起確定建筑物的形狀,并進行必要的計算分析。這時,所設計建筑物的平面形狀、立面要求、支點設置、材料類型和預應力大小都將成為互相制約的因素,一個完美的設計也就是上述矛盾統(tǒng)一的結果。