膜結(jié)構(gòu)車棚排水設(shè)計(jì)采用無(wú)組織排水或有組織排水方式。由于膜結(jié)構(gòu)車棚的造型奇特,自由曲面,所以應(yīng)充分考慮造型與排水的合理方式。 膜結(jié)構(gòu)排水坡度要求大于一般建筑,平膜坡度15%~20%以上,雙曲膜脊度應(yīng)大于10%。同時(shí)膜面預(yù)張力1.0~2.0kN/m以上,避免膜材在雨水作用下發(fā)生較大變形,從而在膜面產(chǎn)生積水、兜水。膜面積水具有馬太效應(yīng)特點(diǎn),積水將導(dǎo)致局部凹陷變形,凹陷變形反過(guò)來(lái)加劇積水現(xiàn)象。因此足夠坡度、曲率和張力水平是保證排水順暢的必要條件。導(dǎo)水板、導(dǎo)水溝、落水管等膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)宜與膜節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)。 大型公共膜結(jié)構(gòu)建筑(3000m2)以上,宜采取有組織排水;小型開敞膜結(jié)構(gòu)建筑(500m2以下)可采取無(wú)組織排水;中型公共膜建筑(500m2~3000m2)宜根據(jù)其高程、密閉和開敞性,選取合適的排水形式,可部分自由排水,結(jié)構(gòu)組織排水。
膜結(jié)構(gòu)的最終形狀或形式取決于: 織物的形狀或圖案支撐結(jié)構(gòu)的幾何形狀(如桅桿,電纜,環(huán)梁等)預(yù)應(yīng)力適用于織物或其支撐結(jié)構(gòu) 雙曲拋物面 重要的是最終形式不允許積水,因?yàn)檫@會(huì)使膜變形并導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的局部失效或逐漸失效。雪的裝載對(duì)于膜結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)可能是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題,因?yàn)檠┩粫?huì)像水一樣從結(jié)構(gòu)中流出。例如,這在過(guò)去導(dǎo)致了休伯特H.Humphrey Metrodome(明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯市的一個(gè)充氣膜結(jié)構(gòu))的倒塌。一些易于積水的結(jié)構(gòu)使用加熱來(lái)融化沉積在其上的雪。 馬鞍形狀 有許多不同的雙曲面形式,其中許多具有特殊的數(shù)學(xué)特性。最基本的雙曲線是鞍形,可以是雙曲拋物面(并非所有鞍形都是雙曲拋物面)。這是一個(gè)雙重規(guī)則表面,通常用于輕型殼體結(jié)構(gòu)(見雙曲面結(jié)構(gòu))。在張拉膜結(jié)構(gòu)中很少發(fā)現(xiàn)真正的刻劃表面。其他形式是防彈性鞍座,各種徑向,錐形帳篷形式以及它們的任何組合。 膜結(jié)構(gòu)預(yù)張力 預(yù)張力力是在結(jié)構(gòu)元件中人為地引起的張力,除了它們可能攜帶的任何自重或施加的載荷之外。它用于確保通常非常柔韌的結(jié)構(gòu)元件在所有可能的負(fù)載下保持剛性。
膜結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)? (1)跨度大 膜結(jié)構(gòu)自重輕、抗震性能好,克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)跨度困難這一現(xiàn)象,可創(chuàng)造巨大的無(wú)遮擋可視空間,有效增加空間使用面積。 (2)藝術(shù)感 膜結(jié)構(gòu)改觀了傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)類型,以造型學(xué)、色彩學(xué)為依托,靈活發(fā)揮創(chuàng)意,建造出各種曲線及各種造型,且色彩豐富,富有時(shí)代氣息,加之燈光背景,塑造美的享受。 (3)性價(jià)比 透光性好,白天節(jié)約能源;夜間彩燈透射,絢爛景觀。易于搬遷,拆卸方便,特別是短期應(yīng)用建筑,更為經(jīng)濟(jì)。 (4)安全性 膜材料具有阻燃性和耐高溫性,能很好地滿足防火要求;膜結(jié)構(gòu)屬柔性結(jié)構(gòu),能夠承受很大的位移,不易整體倒塌;膜結(jié)構(gòu)自重輕,抗震性能比較好。 (5)自潔性 膜建筑中采用具有防護(hù)涂層的膜材,本身不發(fā)黏,落到膜材表面的灰塵可以靠雨水的自然沖洗而達(dá)到良好的自潔效果,同時(shí)保證建筑的使用壽命。 (6)工期短 膜片與鋼結(jié)構(gòu)可同時(shí)進(jìn)行,膜片在工廠生產(chǎn),鋼結(jié)構(gòu)固定現(xiàn)場(chǎng)施工,兩不耽誤,兩不交叉,基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)完工后上膜,后續(xù)鋼結(jié)構(gòu)及膜片的連接安裝定位及張拉的過(guò)程而已,故而工期較短。