在国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009中,对于各类建筑结构的荷载标准值给出了详细的规定。这些规定通常基于大量的实践经验、科学研究和工程案例,旨在确保结构设计的安全性和适用性。对于膜结构中的活荷载标准值,选择0.3 kN/m²这一数值并非随意设定,而是基于以下几个方面的考虑:
1. 膜材特性与使用功能:
- 膜结构以其轻质、柔韧的特性被广泛应用在大跨度、轻型化的建筑中,如体育场馆、展览馆、景观设施等。膜面通常不作为常规行人通行或承载大量物品的场所,其设计更多地考虑美观、透光、防水等功能。
- 因此,膜面上允许的活荷载相对较低,仅考虑短期停留、检修等情况下的人员荷载和偶尔放置轻型设备的可能性。
2. 安全性与经济性平衡:
- 如果按常规建筑的活荷载标准(如楼面活荷载可能高达2.0 kN/m²或更高)来设计膜结构,会导致材料用量增加、结构刚度增大,进而影响膜结构的轻盈美感和经济效益。
- 选取较低的活荷载标准值(如0.3 kN/m²),既能够满足膜面在正常使用情况下可能承受的短暂荷载,又避免了不必要的材料浪费和成本增加,实现了安全性和经济性的平衡。
3. 行业实践与经验:
- 在膜结构工程实践中,0.3 kN/m²这一数值被广泛接受和采用,它反映了行业内对膜面活荷载合理范围的共识。经过长期的应用验证,该数值能够确保膜结构在正常使用条件下的安全稳定,且未出现因活荷载不足导致的安全问题。
4. 特殊设计要求:
- 对于某些特定应用场合,如舞台膜结构、临时看台膜顶等,可能需要考虑更高的活荷载。但这些情况通常会有明确的设计要求,会在项目初期就进行专门考虑和设计,而非直接套用一般膜面的活荷载标准值。
综上所述,膜面活荷载标准值取0.3 kN/m²是基于膜结构的特性和使用功能、安全与经济性的权衡、行业实践以及特殊设计要求的综合考量。这一数值符合《建筑结构荷载规范》中关于荷载标准值应按实际情况合理选用的原则,确保了膜结构设计的科学性和实用性。当然,在具体工程项目中,还需结合设计规范、业主需求、场地条件等进行细致的荷载分析和设计。