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外荷載的傳遞及氣墊的承載能力

1. 荷載傳遞機制：

   - 當氣墊受到外荷載（如風壓力、雪載等）時，氣墊的外表面會發生變形。

   - 內部氣壓的作用會使得氣墊內表面的張力增加，以抵抗外荷載。

   - 如果外荷載表現為吸力（例如負風壓），則氣墊外表面的張力會增加。

   - 這些拉力會傳遞給支撐氣墊的邊界構件，通常是鋁合金框架或其他剛性結構。

2. 荷載的平衡：

   - 當多個氣墊組合在一起時，相鄰氣墊單元之間的力會相互平衡。

   - 只有在結構的邊緣處，支撐結構才會承受來自氣墊表面的作用力。

 氣墊的承載能力

1. 承載能力的因素：

   - 膜材的厚度：較厚的ETFE膜材能夠提供更高的強度和更好的承載能力。

   - 氣墊的跨度：氣墊的跨度越大，所需的內部氣壓和膜材厚度就越大。

   - 矢高：矢高是指氣墊最高點與最低點之間的垂直距離，較大的矢高有助于提高氣墊的穩定性。

   - 氣墊的形狀：不同的形狀會對氣墊的承載能力和荷載分布產生影響。

   - 充氣壓力：較高的充氣壓力可以增加氣墊的剛度和承載能力。

2. 承載能力示例：

   - 以5米跨度的長方形氣墊為例，一般情況下可以承受2 kN/m2以上的風吸力和3 kN/m2的雪荷載。

   - 為了獲得更大的跨度或更高的承載能力，可以在氣墊內部使用不銹鋼支架或索網加強結構。

 設計考慮

- 在設計ETFE氣墊結構時，需要考慮到所有可能的荷載情況，包括但不限于風荷載、雪荷載、活荷載等，并確保結構有足夠的安全裕量。

- 設計師還需要考慮氣墊結構的整體穩定性、氣墊單元間的相互作用以及支撐結構的強度和穩定性。