一、膜結(jié)構(gòu)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設計方法,用分項系數(shù)的設計表達式進行計算。
二、膜結(jié)構(gòu)應根據(jù)建筑物的性質(zhì)和等級、使用年限、使用功能、結(jié)構(gòu)跨度、防火要求、地區(qū)自然條件及膜材的耐用年限等要求進行膜材選用。
三、膜結(jié)構(gòu)的設計應根據(jù)荷載、支承條件、制作加工、施工工況及其它特殊條件進行。
四、膜結(jié)構(gòu)的設計內(nèi)容包括形狀設計、荷載分析、裁剪設計、配件設計、支承結(jié)構(gòu)設計。
五、對膜結(jié)構(gòu)的形狀設計、荷載分析、裁剪設計,應在考慮施工過程的基礎(chǔ)上進行一體化的設計。
六、膜材只能承受拉力,不能承受壓力和彎矩。
七、膜面的主應力應小于膜材的強度設計值,在荷載長期作用下,最小主應力應大于等于維持其初始平衡形狀的應力值。
八、膜結(jié)構(gòu)一體化設計時,應考慮膜材的松弛、徐變、老化。
九、膜結(jié)構(gòu)設計時,應考慮使用階段膜材替換對整體結(jié)構(gòu)的影響。
十、膜結(jié)構(gòu)設計應考慮膜材破壞時,支承結(jié)構(gòu)仍應保持自身的強度、剛度及穩(wěn)定性。
膜材分類編輯
膜材分類
目前建筑膜材廣泛認可的標準是日本JISA-93所規(guī)定的A、B、C三類,是根據(jù)其防火性能的優(yōu)劣來劃分的。
A類
A類,以玻璃纖維織物為基材涂PTFE而成;
B類
B類次之,以玻璃纖維織物為基材涂PVC而成;
C類
C類是三類中最次的,以聚酯(滌綸)織物為基材涂PVC而成。按涂層材料分,有聚四(PTFE)、聚偏(PVDF)、聚(PVF)、聚(PVC)、聚氨酯
新型的建筑材料張拉索膜結(jié)構(gòu)有何優(yōu)勢?PTFE膜材料適用于什么建筑? 一般買東西,我們都要理性的說服自己,我為什么要買呢?而產(chǎn)品則要告訴你,我為什么值得你買,本文就針對張拉索膜結(jié)構(gòu)價值好在哪里為大家做個介紹。 張拉索膜結(jié)構(gòu)作為新型的建筑材料,相對于傳統(tǒng)的建筑材料來說,有何優(yōu)勢呢?憑什么要選擇張拉索膜結(jié)構(gòu)呢,一個好的建筑,無非其本身有著吸引人之處,張拉索膜結(jié)構(gòu)就給了使用者舒適感與歸屬感。 在外觀上,張拉索膜結(jié)構(gòu)可以變化成不同的造型,給你一種的即視感;無論是在家用還是商用,效益比都是很高的;這就解決了傳統(tǒng)建筑造型單一的問題。 在內(nèi)在方面,張拉索膜結(jié)構(gòu)有著諸多特點,張拉索膜結(jié)構(gòu)膜材輕質(zhì),卻架構(gòu)穩(wěn)定,還有著防火阻燃的特性,使得其有著非常之高的安全性;而膜材又自帶著其特有的自潔性,在平時維護可以減少不少的費用。PTFE膜材料得到體育界的認可2015年10月13日樟樹市體育局內(nèi)球場頂棚工程選擇采用進口PTFE白色膜材,抗拉強度/經(jīng)向/緯向不低于5500(N/5CM);鋼結(jié)構(gòu)使用年限為50年,張拉膜15年不更換并有自潔功能,詳見設備材料參數(shù)。自08年以來膜結(jié)構(gòu)得到各體育場館的廣大應該,各大城市體育場館修善工程都在選擇使用PTFE膜結(jié)構(gòu),膜結(jié)構(gòu)修善工期短,可用年限長。PTFE膜材是當今張拉索膜結(jié)構(gòu)市場主流的材料,很好的加工工藝,嚴格的施工規(guī)程,以及其各類特性都使得受到非常高的好評,本文就針對PTFE膜結(jié)構(gòu)為大家做個介紹,以便您對此有個了解PTFE膜材的特點眾多,有著良好的自潔性、強度高、防火阻燃、不受紫外線光的影響等等,并且還有著其性價比特色,使用壽命高達20年以上。在夏季炎熱的日光的照射下室內(nèi)也不會受太大影響。正是因為這種劃時代性的膜材料的發(fā)明,才使張拉索膜結(jié)構(gòu)建筑從人們想象中的帳篷或臨時性建筑發(fā)展成現(xiàn)代化的性建筑。 對于主場地“鳥巢”,我想大家都不會陌生吧,如此宏偉壯觀的藝術(shù)建筑,而鳥巢建筑選用了PTFE張拉索膜結(jié)構(gòu),這其中的緣由是什么呢?1、其膜面積至少比水立方還要大一半,這么大的面積應用,在世界上是沒有的,張拉索膜結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的銜接有很大難度; 2、其大面積開啟式屋頂更增加了設計與施工難度,恐怕也是目前世界上的; 3、規(guī)避風險,兩個奧運主場館,既然水立方用ETFE,鳥巢改用PTFE也在情理之中; 4、ETFE確實有優(yōu)點,但也確實有缺點,而鳥巢更需要PTFE的優(yōu)點,換句話講,PTFE更適合鳥巢,包括從結(jié)構(gòu)等各個角度;
張拉膜結(jié)構(gòu)(Tesioned Membrane Structure) ,是依靠膜自身的張拉應力與支撐桿和拉索共同構(gòu)成機構(gòu)體系。張拉膜結(jié)構(gòu)特別適合用來建造城市標志性建筑的屋頂,如體育場館,需有廣告效應的商場、餐廳等。城市的交通樞紐是城市命脈的關(guān)鍵性建筑,使用功能要求建筑物各組成單元的標志明確。這類建筑越來越多采用膜結(jié)構(gòu)。建筑膜材料的使用壽命為 25 年以上。建成于 1973 年的美國加州 La Verne 大學的學生活動中心是已有 23 年歷史的張拉膜結(jié)構(gòu)建筑.跟蹤測試與材料的加載與加速氣候變化的試驗,證明它的膜材料的力學性能與化學穩(wěn)定性指標下降了 20 %至 30 %,但仍可正常使用。膜的表層光滑,具有彈性,大氣中的灰塵、化學物質(zhì)的微粒極難附著與滲透,經(jīng)雨水的沖刷建筑膜可恢復其原有的清潔面層與透光性。
張拉膜結(jié)構(gòu)一般選這種膜材開發(fā)和應用得比較早,通常規(guī)定PVC涂層在玻璃纖維織物經(jīng)緯線交點上的厚度不能少于0.2mm,一般涂層不會太厚,達到使用要求即可。為提高PVC本身耐老化性能,涂層時常常加入一些光、熱穩(wěn)定劑,淺色透明產(chǎn)品宜加一定量的紫外吸收劑,深色產(chǎn)品常加炭黑做穩(wěn)定劑。另外對PVC的表面處理還有很多方法,可在PVC上層壓一層極薄的金屬薄膜或噴射鋁霧,用云母或石英來防止表面發(fā)粘和沾污。玻纖有機硅樹脂建筑膜材。有機硅樹脂具有優(yōu)異的耐高低溫、拒水、抗氧化等特點,該膜材具有高的抗拉強度和彈性模量,另外還具有良好的透光性。美國歐文斯克寧公司開發(fā)的Vestar膜材就采用這種樹脂對玻璃纖維布涂覆而制成的,這種膜材應用的不多,生產(chǎn)廠家也較少。玻纖合成橡膠建筑膜材。合成橡膠(如氯丁橡膠)韌性好,對陽光、臭氧、熱老化穩(wěn)定,具有突出的耐磨損性、耐化學性和阻燃性,可達到半透明狀態(tài),但由于容易發(fā)黃,故一般用于深色涂層。膨化PTFE建筑膜材。由膨化PTFE纖維織成的基布兩面貼上氟樹脂薄膜即得膨化PTFE建筑膜材。由于它的造價太高,一般的建筑考慮到成本和性能兩方面,很少選用這種膜材,國外的生產(chǎn)廠家也不多。
膜結(jié)構(gòu)是一種建筑與結(jié)構(gòu)結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系,是采用高強度柔性薄膜材料與輔助結(jié)構(gòu)通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預張應力,并形成應力控制下的某種空間形狀,作為覆蓋結(jié)構(gòu)或建筑物主體,并具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結(jié)構(gòu)類型。膜結(jié)構(gòu)是20世紀中期發(fā)展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)類型,它打破了純直線建筑風格的模式,以其的優(yōu)美曲面造型,簡潔、明快、剛與柔、力與美的組合,給人耳目一新的感覺,同時給建筑設計師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。膜結(jié)構(gòu)具有強烈的時代感和代表性,是集建筑學、結(jié)構(gòu)力學、精細化工、材料科學、計算機技術(shù)等為一體的多學科交叉應用工程,具有很高的技術(shù)含量和藝術(shù)感染力,其曲面可以隨建筑師的設計需要任意變化。結(jié)合整體環(huán)境,建造出標志性的形象工程,并且實用性強、應用領(lǐng)域廣泛。既可應用了大型公共設施,如體育場館的屋頂系統(tǒng)、機場大廳、展覽中心、購物中心、停車場、站臺設施等。又可應用于休閑設施、工業(yè)設施、入口廊道以及標志性或景觀性的建筑、小品等。 大跨度。膜結(jié)構(gòu)自重輕、抗震性能好,可以不需要內(nèi)部支承,克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度(無支撐)建筑上實現(xiàn)所遇到的困難,可創(chuàng)造巨大的無遮擋可視空間,有效增加空間使用面積。(2)藝術(shù)性。膜結(jié)構(gòu)突破了傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)類型,以造型學、色彩學為依托,可結(jié)合自然條件,充分發(fā)揮建筑師的想象力,根據(jù)創(chuàng)意建造出傳統(tǒng)建筑難以實現(xiàn)的曲線及各種造型,且色彩豐富,富有時代氣息,體現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力之美。配合燈光易形成夜景,給人以現(xiàn)代美的享受。(3)經(jīng)濟性。膜材料具有一定的透光率,白天可減少照明強度和時間,節(jié)約能源;夜間彩燈透射可形成絢爛的景觀。而且,膜結(jié)構(gòu)能夠拆卸,易于搬遷,特別是在建造短期應用的大跨度建筑時,更為經(jīng)濟。(4)安全性。膜材料具有的阻燃性和耐高溫性,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到良好的自潔效果,同時保證建筑的使用壽命。(6)工期短。膜片的裁剪、鋼索及鋼結(jié)構(gòu)等的制作均在工廠完成,減少現(xiàn)場施工時間,可與下部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件等同時進行,避免施工交叉,在施工現(xiàn)場只是鋼索、鋼結(jié)構(gòu)及膜片的連接安裝定位及張拉的過程,故現(xiàn)場施工安裝、迅速快捷,相對傳統(tǒng)建筑工程工期較短。(7)適用廣。從氣候條件看,膜結(jié)構(gòu)建筑適用的地域廣闊;從規(guī)模上看,可以小到單人帳篷、花園小品,大到覆蓋幾萬、幾十萬平方米的建筑。甚至有人曾設想覆蓋一個小城,實現(xiàn)人造自然。缺點編輯(1)耐久性差。一般的膜材使用壽命為15~25年,與傳統(tǒng)的混凝土及鋼材相比有較大的差距,與“百年大計”的設計理念不同。(2)隔熱性差。如果強調(diào)透光性,只能用單層膜,隔熱性就差,因而冬天冷、夏天熱,需要空調(diào)。(3)隔音效果較差。單層膜結(jié)構(gòu)只能用于隔音要求不高的建筑。(4)抵抗局部荷載能力差。屋面會在局部荷載作用下形成局部凹陷,造成雨水或雪的淤積,使屋蓋在淤積處的荷載增加,可能導致屋蓋撕裂(帳蓬結(jié)構(gòu))或翻轉(zhuǎn)(充氣結(jié)構(gòu))。(5)充氣結(jié)構(gòu)還需要不停地送風,因此維護和管理特別重要。另外。氣承式充氣結(jié)構(gòu)必須是密閉的空間,不宜開窗。(6)環(huán)保問題。使用的膜材都是的,一旦達到使用年限,拆除的膜材便成為城市垃圾而無法處置,正在研制開發(fā)膜材的可回收利用,并已取得了一定的進展。膜材編輯在薄膜結(jié)構(gòu)中,薄膜既是結(jié)構(gòu)材料,又是建筑材料。作為結(jié)構(gòu)材料,薄膜必須具有足夠的強度,以承受由于自重、內(nèi)壓或預應力、風、雪等作用產(chǎn)生的拉力;作為建筑材料,它又必須具有防水、隔熱、透光或阻光等建筑功能。膜材料作為膜結(jié)構(gòu)的靈魂,它的發(fā)展與膜結(jié)構(gòu)的技術(shù)密切相關(guān)、互相促進的。膜的材料分為織物膜材和箔片兩類。高強度箔片近幾年才開始應用于結(jié)構(gòu)?椢锸怯衫w維平織或曲織生成的,織物膜材已有較長的應用歷史。結(jié)構(gòu)工程中的箔片都是由氟塑料制造的,它的優(yōu)點在于有很高的透光性和出色的防老化性。 膜結(jié)構(gòu)建筑造型豐富多彩,千變?nèi)f化,按照支承方式分為充氣式膜結(jié)構(gòu)、張拉膜結(jié)構(gòu)和骨架支承膜結(jié)構(gòu)。