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充气结构


chongqi jiegou
充气结构
pneumatic structure


   用薄膜材料制成的构件充入空气后而形成的房屋结构。 
 充气结构于20世纪40年代开始应用,可作为体育场、展览厅、仓库、战地医院等。特别适宜于轻便流动的临时性建筑和半永久性建筑。充气结构具有重量轻、跨度大、构造简单、施工方便、建筑造型灵活等优点;其缺点是隔热性、防火性较差,且有漏气问题需要持续供气。
 充气结构主要有气承式和气囊式两种结构形式。①气承式结构是直接用单层薄膜作为屋面和外墙,将周边锚固在圈梁或地梁上,充气后形成圆筒状、球状或其他形状的建筑物(图1 [1980年建成的上海展览馆充气展览厅]1980年建成的上海展览馆充气展览厅,见彩图[充气结构──1983年建成的加拿大温哥华体育馆]充气结构──1983年建成的加拿大温哥华体育馆)。室内气压为室外气压的1.001~1.003倍。人和物通过气锁出入口进出。为减小薄膜拉力、增大结构跨度,气承式结构薄膜上面可设置钢索网。②气囊式结构是将空气充入由薄膜制成的气囊,形成柱、梁、拱、板、壳等基本构件,再将这些构件连接组合而成的建筑物(图2 [1970年日本大阪世界博览会富士馆]1970年日本大阪世界博览会富士馆)。气囊中的气压为室外气压的2~7倍,故是一种高压体系。
 充气结构一般按几何非线性薄膜理论分析,用有限元法、迭代法等计算薄膜的内力和变位,并需考虑材料老化和强度下降的影响。
 薄膜材料主要有玻璃纤维布、塑料薄膜、金属编织物等,其中用得最多的是玻璃纤维布,其表面可涂聚四氟乙烯等类涂料,以增加耐久性和防火性。薄膜材料的接缝可采用熔接、粘接和缝合等三种形式。
 气承式结构的施工安装是先架设圈梁或地梁,竖立出入口,铺开薄膜材料,然后进行锚固连接,安装充气设备,关紧出入口,开动设备充气。
 参考书目
T.黑尔措格著,赵汉光译:《充气结构》,上海科学技术出版社,上海,1983。(Thomas Herzog,Pneumatic Structures,Crosby Lockwood Staples,London,1977.
                 董石麟
作者:佚名  来源:互联网 
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