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)設計編輯一,、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(PU),、橡膠等,。PTFE建筑膜材PTFE膜材是在超細玻璃纖維織物上涂以聚四樹脂而成的材料。這種膜材有較好的焊接性能,,有優(yōu)良的抗紫外線,、抗老化性能和阻燃性能。另外,,其防污自潔性是所有建筑膜材中的,,但柔韌性差,,施工較困難,成本也十分驚人,。一些公司共同開發(fā)性膜材,。其加工方法是把玻纖織物多次快速放入特氟隆熔體中,使織物兩面皆有均勻的特氟隆,,使性的PTFE膜正式誕生,。此后性膜結(jié)構(gòu)正式在美國風行,許多學者對膜結(jié)構(gòu)進行了深入的研究,。20年后跟蹤檢測結(jié)果表明,,這種膜材的力學性能與化學穩(wěn)定性指標只下降了20%~30%,顏色也幾乎沒變,,膜的表層光滑,,具有彈性,大氣中的灰塵,、化學物質(zhì)微粒極難附著與滲透,,經(jīng)雨水沖刷建筑膜可恢復其原有的清潔面層與透光性,這足以顯示出PTFE膜材的強大生命力和廣闊的市場前景,。 目前國外對這種膜材的開發(fā)和應用比較成熟,,生產(chǎn)廠家也很多。玻纖PVC建筑膜材這種膜材開發(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,。Vestar膜材就采用這種樹脂對玻璃纖維布涂覆而制成的,目前這種膜材應用的不多,,生產(chǎn)廠家也較少,。張拉膜張拉膜玻纖合成橡膠建筑膜材合成橡膠(如丁腈橡膠,,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,,目前國外的生產(chǎn)廠家也不多。ETFE建筑膜材由ETFE(-四共聚物)生料直接制成,。ETFE不僅具有優(yōu)良的抗沖擊性能,、電性能、熱穩(wěn)定性和耐化學腐蝕性,,而且機械強度高,,加工性能好。近年來,,ETFE膜材的應用在很多方面可以取代其他產(chǎn)品而表現(xiàn)出強大的優(yōu)勢和市場前景,。這種膜材透光性特別好,號稱“軟玻璃”,,質(zhì)量輕,,只有同等大小玻璃的1%;韌性好,、抗拉強度高,、不易被撕裂,延展性大于400%,;耐候性和耐化學腐蝕性強,,熔融溫度高達200℃;可有效的利用自然光,,節(jié)約能源,;良好的聲學性能。自清潔功能使表面不易沾污,,且雨水沖刷即可帶走沾污的少量污物,,清潔周期大約為5年,。另外,ETFE膜可在現(xiàn)成預制成薄膜氣泡,,方便施工和維修,。ETFE也有不足,如外界環(huán)境容易損壞材料而造成漏氣,,維護費用高等,,但是隨著大型體育館、游客場所,、候機大廳等的建設,,ETFE更突顯自己的優(yōu)勢。目前生產(chǎn)這種膜材的公司很少,,只有少數(shù)幾家公司可以提供ETFE膜材,,這種膜材的研發(fā)和應用在國外發(fā)達國家也不過十幾年的歷史。包括內(nèi)容1,,初始態(tài)分析:確保生成形狀穩(wěn)定,、應力分布均勻的三維平衡曲面,并能夠抵抗各種可能的荷載工況,;這是一個反復修正的過程,。2,荷載態(tài)分析:張拉膜結(jié)構(gòu)自身重量很輕,,僅為鋼結(jié)構(gòu)的1/5,,混凝土結(jié)構(gòu)的1/40;因此膜結(jié)構(gòu)對地震力有良好的適應性,,而對風的作用較為敏感,。此外還要考慮雪荷載和活荷載的作用。由于目前觀測資料尚少,,故對膜結(jié)構(gòu)的設計通常采用安全系數(shù)法,。張拉膜張拉膜3,主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的確定,,及對支承結(jié)構(gòu)的有限元分析,。當支承結(jié)構(gòu)的設計方法與膜結(jié)構(gòu)不同時,應注意不同設計方法間的系數(shù)轉(zhuǎn)換,。4,,連接設計:包括螺栓、焊縫和次要構(gòu)件尺寸,。5,,剪裁設計:這一過程應具備必要的試驗數(shù)據(jù),包括所選用膜材的楊氏模量和剪裁補償值(應通過雙軸拉伸試驗確定),。膜結(jié)構(gòu)在方案階段需要考慮的問題有:1,,預張力的大小及張拉方式,;2,根據(jù)控制荷載來確定膜片的大小和索的布置方式,;3,,考慮膜面及其固定件的形狀以避免積水(雪);4,,關(guān)鍵節(jié)點的設計,,以避免應力集中;5,,考慮膜材的運輸和吊裝,;6,耐久性與防火考慮,。在膜結(jié)構(gòu)設計階段所要考慮的要點有:1,,保證膜面有足夠的曲率,以獲得較大的剛度和美學效果,;2,細化支承結(jié)構(gòu),,以充分表達透明的空間和輕巧的形狀,;3,簡化膜與支承結(jié)構(gòu)間的連接節(jié)點,,降低現(xiàn)場施工量,。膜結(jié)構(gòu)研究的主要問題有:1,找形(Form-finding)或更進一步叫“形態(tài)理論”,;2,,考慮膜材松弛和各向異性下的結(jié)構(gòu)響應;3,,結(jié)構(gòu)在風荷載作用下的動力穩(wěn)定性,;4,裁剪優(yōu)化,;5,,膜與索及支承結(jié)構(gòu)間的相互作用。發(fā)展方向膜結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中發(fā)展起來的一種形式,,它以性能優(yōu)良的織物為材料,,或是向膜內(nèi)充氣,由空氣壓力支撐膜面,,或是利用柔性鋼索或剛性支撐結(jié)構(gòu)將面繃緊,,從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結(jié)構(gòu)體系,。自從1970年代以來,, 膜結(jié)構(gòu)在國外已逐漸應用于體育建筑,、商場、展覽中心,、交通服務設施等大跨度建筑中,。 膜結(jié)構(gòu)已成為結(jié)構(gòu)設計選型中的一個主要方案。成為化纖紡織品應用的一個重要領(lǐng)域,。