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气膜建筑的安全必备品是什么?

发布时间:2018/11/30 | 发布者: | 浏览次数:127

在我国,气膜建筑经过近十几年的发展,逐渐的被大家认可,并从北京地区向外部地区扩展开来。气膜建筑作为一个新兴的建筑系统,充分代表了如今的建筑发展的趋势潮流,气膜建筑是拼装式建筑的代表,也是智能化的全方位体现,只使用空气和膜材料作为建筑主体是建筑环保性的最高级方式。

但是,如今气膜建筑的发展形式和发展趋势非常令人担心。高速度的发展的同时,气膜建筑事故率非常的高,在网上现在还能轻易查到某项目刚建成就倒塌或是破漏;因而,给人的直观印象,气膜建筑如玩具似的只能做账蓬用,如果长期作为建筑使用是不适合或是不恰当的。

今天这篇文章就是要就以下几点,逐步给大家解释,并告诉大家什么样的气膜建筑才算是一个完备的建筑系统;才可以安心的使用。

气膜建筑的安全必备品是什么?

气膜建筑是从国外引进的一种建筑形式,因而需要从国外的一些实践经验或事故事件来解释气膜建筑的发展过程。目前美国是气膜建筑基础数据最全面的国家,其标准也是国际上公认的最全面和最高的。当然如果我们国内的公司都依照美国的现有标准ASCE17-96实施,气膜建筑的相关问题就可以完全避免。

美国人WALTER Bird首先使用氯丁橡胶作材料,配上机电设备第一次把膜结构做成实用性的雷达站使用,并写出第一本著名的《气膜建筑设计手册》这是第一个气膜建筑设计方面的专著。可惜这个雷达站的寿命太短了,很快就被风暴给毁掉了。当然这一时期借鉴其专著的很多气膜建筑也都在美国各地纷纷的建立起来,比如牛津大学等学校。当时美国的气膜建筑发展态势和我国现在的情况类似,都是没有外部应力保护装置的,很快这些建筑都出了问题,没建多久一遇到恶劣天气,不是被风毁了,就是被雪压塌了。

美国人从1963到1969年经过长达6年的风洞试验和材料的研究,连续在军队内部出了两版《气膜建筑设计手册》只能查到跨度80英尺以下的具体设计参数,也仍然没有完全解决大跨度气膜建筑(跨度30米以上)的变形和垮塌问题。

从某种程度上说气膜建筑是一个从失败和实验中逐渐成熟的过程。在这以后美国把气膜建筑作为国家战略进行研究并做了大量的实验。

实验分两部分一部分是材料实验,固特异公司和美国杜邦都参与到材料方面的研究工作,最终确定了几种材料做成的建筑膜材料都能满足气膜建筑的要求。

另一部分是解决建筑的变形问题,最终DanFraioli 发明了钢网系统来解决气膜建筑的变形问题,不过那时的钢网系统像捆包裹似的横向和纵向把充气包捆扎住,安全性和稳定性比没钢网的气膜包改善很多。但是随后有了纵横钢缆的气膜仍然会产生事故;经过十几年的验证最终形成全包裹式几何状的钢缆系统被公认为是气膜建筑最安全的保护装置。他既可以保证气膜建筑完全按设计师的原设计构成各种形状;又能将气膜建筑某一点的受力,有效的传递到整体系统上,使受力均匀分布到地梁上;还能将气膜建筑的破损范围很好的限定在钢网空隙的范围内,非常有效的保护了膜体的安全。

所以,现在国内那些没有钢缆保护系统的所谓的气膜建筑,是国外上世纪60年代就淘汰的技术。被国外很多项目都验证过是非常不安全的,也只是作为临时使用的,不能作为长期使用的建筑形式进行推广。如果厂家对你说,没有钢网气膜建筑靠压力控制就行,十有八九这个厂家要么确实不懂,要么就是蒙你的。因为目前国内的这几家做没有钢缆的气膜建筑的厂家,都发生过刚建好没几天气膜建筑就倒塌的安全事故的经历。气膜建筑如果30米的跨度使用时可能不明显,但是一超过35米,一年内出事儿的概论就超过50%了。

为什么会这样呢?

因为气膜建筑是靠自动控制压力来保证建筑的稳定的。外部风速升高,气膜建筑内部的压力也会随着外部风力进行调高,以保证建筑整体的钢度。但是气膜建筑水平方向如果没有钢网限制的情况下,水平方向就会不断向外扩大变形。

为什么是向水平方向,而不是向四周呢?

因为气膜建筑都是半圆柱形的,顶部需要克服膜体的重力的作用,而水平方向则没有外部受力的限制。在内部压力升高时,水平方向没有顶部受到外力作用力大,因而水平方向必然会向外膨胀,而顶部弧度就会被拉平,气膜建筑的顶部会越来越平,原来设计的能够排雪的大倾角的坡顶就变成了平屋顶。这样如果遇到下雨结冰或是下雪,尤其是下雪就会堆积在气膜的顶部,直至把膜体压垮。

如果不升压,气膜建筑本身不能达到抵抗风力的建筑钢度,就会被大风吹的晃来晃去,直至四周锚固点被彻底被撕裂。

所以说没有钢网系统保护的气膜建筑是非常危险的。因为气膜建筑是一个整体的大空气包,其力的传递效应完全不同于其他建筑形式,其某一点受力后,会很快的传递到相对的或相关联动的其他位置。不能有效控制变形的话,气膜建筑整体破裂的位置非常难以估计。往往破了一次之后,下次破的频率更高,那些国外破过的气膜建筑项目,到最终拆除时,往往都是垮塌了三五次,业主实在是无法忍受,只能拆除了了事儿了。

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