在交通根底设施领域,收费站作为关键节点,其修建结构方式正不断演化与立异。膜结构以共同魅力脱颖而出,被广泛使用于高速公路、城市快速路等各类收费站,为过往车辆与收费人员打造出兼具有用与漂亮的空间。
一、构造特色
1、资料选用
膜材:干流膜材包括 PVC(聚氯乙烯)、PVDF(聚偏氟乙烯)和 PTFE(聚四氟乙烯)等。PVC 膜材本钱较低,具有根本的防水、防腐功用,常用于对耐久性要求相对不高的小型收费站。PVDF 膜材则在 PVC 根底上改进,经过外表增加 PVDF 涂层,极大提高了抗紫外线能力、自洁性与耐久性,能长时间在户外恶劣环境下坚持功用稳定,色彩鲜艳不易褪色。PTFE 膜材由玻璃纤维织物涂覆 PTFE 而成,具有超高的强度、杰出的耐候性、自洁性以及杰出的透光性,是高端收费站膜结构的理想之选 。
支撑构件:常见的支撑体系为钢结构,如 Q235、Q345 等钢材。钢柱、钢梁组成结构,为膜材供给安定支撑。部分大型或造型杂乱的收费站还会选用钢索辅助支撑,使用钢索的张拉作用,增强膜结构全体稳定性,一起可塑造出更共同的造型 。
2、结构方式
张拉式膜结构:经过在膜材周边施加拉力,使膜材绷紧构成稳定曲面。在收费站使用中,通常是将膜材固定于钢结构结构边际,借助张拉设备调整膜材张力,确保膜面平坦且具有足够刚度反抗风、雪等荷载。这种结构方式造型灵活,能呈现出简练流畅的线条,如常见的单坡、双坡造型,为收费站赋予现代感 。
骨架式膜结构:以钢结构作为主体承重骨架,膜材覆盖于骨架之上。骨架可依据规划需求构建成各种形状,如拱形、折线形等。该结构方式稳定性高,施工相对简便,适用于对空间跨度和造型有特定要求的收费站 。
二、规划优势
1、造型漂亮与环境融合
膜结构可塑性强,能打破传统修建直线条的捆绑,创造出丰厚多样的造型。从高雅的弧形顶到赋有动感的波浪形,再到极具构思的异形结构,都能与周边修建风格、天然环境调和共生。例如,在一些风景秀丽的旅行景区邻近收费站,膜结构顶棚可规划成与山水照应的曲线造型,成为当地一道共同景观,提高收费站甚至整个区域的形象 。
2、节能环保
隔热节能:膜材的隔热功用杰出,能有用阻挠太阳辐射热传入室内。在酷热夏日,可降低收费亭内温度,削减空调等制冷设备的能耗。一起,部分膜材透光但不导热,在确保室内采光的一起,防止了过多热量进入,完成节能作用 。
天然采光:选用透光性膜材,能充分使用天然光照明,削减白天对人工照明的依靠。这不只降低了能源消耗,还营造出明亮、舒适的收费环境,提高收费人员工作功率 。
3、杰出的防护功用
防雨:膜材具有优异的防水功用,严密覆盖的膜结构顶棚可有用阻挠雨水,防止收费区域积水,保障收费设备正常运行,防止过往车辆因积水产生安全隐患 。
防风:经过严谨抗风规划的膜结构,能承受强风侵袭。经过合理计算风荷载,优化结构方式与衔接节点,确保膜结构在大风天气下依然安定,保障收费站正常运营 。
耐用性:高品质膜材和坚固的支撑结构赋予膜结构长久的使用寿命。一般情况下,PVDF 膜结构使用寿命可达 15 - 25 年,PTFE 膜结构甚至能超越 25 年,期间只需进行少数惯例维护,降低了长时间运营本钱 。
4、施工快捷高效
膜结构施工过程中,膜片裁剪、钢构件制造等工作可在工厂完成,大大缩短现场施工周期。施工现场主要进行构件组装、膜材设备与张拉作业,且可与下部根底工程同步展开,削减施工交叉干扰。比较传统修建施工,膜结构收费站建造能更快投入使用,削减对交通的影响 。
三、施工案例与发展趋势
1、施工案例
某高速公路主线收费站:选用大型张拉式膜结构顶棚,覆盖面积达数千平方米。膜材选用 PVDF 材质,呈现出皎白光滑的外表。造型上,以流畅的双坡曲面为主体,向两边延伸,宛如展开的翅膀。该膜结构不只为收费区域供给了充足遮蔽空间,其共同造型还成为高速公路上的标志性景观,过往司机远远便能识别 。
城市快速路匝道收费站:鉴于场地约束与周边环境特色,选用了骨架式膜结构。钢结构骨架规划成共同的折线形,膜材严密贴合其上,构成错落有致的外观。全体色调与周边城市修建相和谐,在满意功用需求的一起,融入城市景观体系 。
2、发展趋势
智能化集成:未来收费站膜结构将与智能交通体系深度融合。例如,在膜材中嵌入传感器,实时监测膜结构的受力状态、温度、湿度等参数,经过智能控制体系及时调整,确保结构安全;一起,结合智能照明、通风体系,依据环境变化自动调节,提高运营功率与节能作用 。
可继续资料使用:跟着环保理念深入,研发和使用更环保、可回收的膜材成为趋势。如生物基膜材、可降解膜材等,在确保功用的一起,削减对环境的负面影响,推进收费站建造向绿色可继续方向开展 。
造型与功用立异:修建师将不断探索膜结构新造型,使其在满意遮阳、挡雨等根本功用外,拓宽更多功用。如使用膜结构空间设置雨水收集体系、太阳能发电设备等,完成资源循环使用,为收费站赋予更多价值 。
收费站膜结构凭仗构造、规划与施工等多方面优势,已成为现代交通根底设施建造的重要选择。跟着技能不断进步,其在功用完善、造型立异与可继续开展等方面将继续打破,为交通事业开展注入新活力。