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淺談膜結構工程施工荷載設計要點以及通風要點有哪些
來源：www.zjsme.com.cn 發布時間：2020年09月14日
膜結構工程雖是從西方引入的,但是我國在這一行業的發展并不遜色,不知大家是否還記得08年奧運會膜結構建筑帶來的驚喜,鳥巢以及水立方的出現讓大家對建筑的認識重新改觀!膜結構工程的搭建可根據場地的現況以及自身的需求進行適當性的調整,因此其造型形式以及應用范圍都是比較廣泛的,下面一起跟我們來對于膜結構工程施工的荷載設計這部分內容進行了解,希望在此能夠給大家提供一番參考!
膜結構工程荷載設計要點:
1.靜荷載(自重）:
均布壓力(吸力)是指垂直作用于膜的表面的單位面積的壓力,例如充氣膜結構的氣壓.均布壓力的方向與各膜單元的外法矢方向相反,吸力的方向同外法矢方向.由于單元幾何位置與形狀的變動,故在每個迭代過程中都要重新計算單元當前的面積與法矢方向,由當前的單元面積得出總壓力,然后均分到三節點,再根據力的方向投影到整體坐標.
3.雪荷載(使用活荷載):
雪載區別于結構的自重荷載.自重荷載是單位膜材面積的荷載,雪載是由膜單元的水平投影面積與設計提供的單位水平面積的雪荷載q決定,作用方向為整體z軸負向.與均布壓力一樣,雪載的作用也需要在每個迭代過程進行革新.
4.風荷載:
靜力計算部分不考慮風的脈動,將風荷載作為靜力荷載計算.本程序計算中采用相關簡化方法,周全考慮各膜單元方位與風向的變動.該方法由用戶輸入單位面積上作用的風壓力/風向與x軸的夾角,則從風載方向與各單元法向矢量的夾角的方向余弦可求得垂直作用于各單元表面的風力,按均布壓力的計算方法分配至各節點,再投影到整體坐標方向.與均布壓力不同的是,風載作用于每個單元的垂直壓力(或吸力)均不相同,這種方法的優點在于,從風向與單元法矢的夾角的方向余弦是正值或負值,可以在程序中自動區分出風載對膜結構工程膜面施加的是壓力或吸力,較接近風載的靜力作用特性
膜結構工程通風設計要點:
1.膜結構工程通風應先應從造型設計著手,順暢的空氣流動路徑,設計錐頂/尖頂/彎頂,并在此設排氣窗,充分利用膜結構工程這些常用的煙囪效應,盡量實現自然通風,必要時可輔以強制機械排風設備,特別是氣承式膜結構.
2.通風設計在于室外空氣的補給,并減少室內熱量的積聚.另外,保持穩定的室內溫度梯度對降溫方案的選擇也十分重要,室內上部空間積聚的熱空氣與下部人居空間的冷空氣混合對保溫舒適性有著決定性的影響.進出風口應該布置在不同的部位,使冷空氣可以從低處進入室內,從高處流出室外,并使氣流方向與室內空氣的自然流向相同.
膜結構工程荷載設計要點:
1.靜荷載(自重）:
膜結構工程的靜荷載包括有材料的重量,如索材/膜材/桿件等的重量.靜荷載作用于整體z軸負向,由各單元的初始幾何形狀和單位重量自動計算并均勻分配到單元節點上.
均布壓力(吸力)是指垂直作用于膜的表面的單位面積的壓力,例如充氣膜結構的氣壓.均布壓力的方向與各膜單元的外法矢方向相反,吸力的方向同外法矢方向.由于單元幾何位置與形狀的變動,故在每個迭代過程中都要重新計算單元當前的面積與法矢方向,由當前的單元面積得出總壓力,然后均分到三節點,再根據力的方向投影到整體坐標.
3.雪荷載(使用活荷載):
雪載區別于結構的自重荷載.自重荷載是單位膜材面積的荷載,雪載是由膜單元的水平投影面積與設計提供的單位水平面積的雪荷載q決定,作用方向為整體z軸負向.與均布壓力一樣,雪載的作用也需要在每個迭代過程進行革新.
4.風荷載:
靜力計算部分不考慮風的脈動,將風荷載作為靜力荷載計算.本程序計算中采用相關簡化方法,周全考慮各膜單元方位與風向的變動.該方法由用戶輸入單位面積上作用的風壓力/風向與x軸的夾角,則從風載方向與各單元法向矢量的夾角的方向余弦可求得垂直作用于各單元表面的風力,按均布壓力的計算方法分配至各節點,再投影到整體坐標方向.與均布壓力不同的是,風載作用于每個單元的垂直壓力(或吸力)均不相同,這種方法的優點在于,從風向與單元法矢的夾角的方向余弦是正值或負值,可以在程序中自動區分出風載對膜結構工程膜面施加的是壓力或吸力,較接近風載的靜力作用特性
膜結構工程通風設計要點:
1.膜結構工程通風應先應從造型設計著手,順暢的空氣流動路徑,設計錐頂/尖頂/彎頂,并在此設排氣窗,充分利用膜結構工程這些常用的煙囪效應,盡量實現自然通風,必要時可輔以強制機械排風設備,特別是氣承式膜結構.
2.通風設計在于室外空氣的補給,并減少室內熱量的積聚.另外,保持穩定的室內溫度梯度對降溫方案的選擇也十分重要,室內上部空間積聚的熱空氣與下部人居空間的冷空氣混合對保溫舒適性有著決定性的影響.進出風口應該布置在不同的部位,使冷空氣可以從低處進入室內,從高處流出室外,并使氣流方向與室內空氣的自然流向相同.
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