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钢结构之膜结构

编辑: 上海睿玲?????发布日期:2018-09-26 10:01:21

一、什么是膜结构?

膜结构又叫张拉膜结构(Tensioned Membrane structure),是钢结构的一种,是以建筑织物,即膜材料为张拉主体,与支撑构件或拉索共同组成的结构体系,它以其新颖独特的建筑造型,良好的受力特点,成为大跨度空 间结构的主要形式之一。膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成 具有一定刚度的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、 安装快捷、能易于、使用安全等优点,因而使它在世界各地受到广泛应用。这种结构形式特别适用于 大型体育场馆、人口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。

二、膜结构建筑的特点:

  1. 体轻:由于膜结构采用的材料和结构确定了膜结构是一种轻型结构,与其他传统的建筑结构形式相比膜结构非常轻。
  2. 寿命长:膜结构建筑物属于半永久性的建筑。现在世界上使用早的膜结构建筑已有30多年的历史,仍在使用中。它的钢质骨架只要做好防腐涂装,及时维护,便可永久使用。建筑用的膜材是一种高级的复合材料,具有良好的力学性能,强度高、耐老化,只要结构设计合理,膜结构建筑的安全使用寿命可长达50年。
  3. 自洁性:建筑用的膜材料表面无静电,对尘埃物没有吸附力,因此不易沾灰,即使落上一点灰尘也很容易被风雨除去。因此膜结构建筑总是以亮洁的表面出现在大家的视野中。
  4. 大跨度:可建成无中间支撑柱的大跨度建筑,一些大型公众活动场所,体育场馆,要求室内形成无立柱,大面积的开阔空间,这就给建筑师提出一个大难题。采用膜结构的屋顶,问题就大大简化了。因为单位面积的膜很轻,大大减轻了骨架的承重。必要时只要用室内外空气的微小压差就可以撑起很轻的屋顶。
  5. 工艺性好:膜材是柔性材料一些用刚性材料难以制造的复杂的空间曲面,采用膜结构就方便多了。膜材即可以靠钢骨架的支撑,也可以靠索具的张拉来生成各种各样的空间曲面。用膜结构生成的曲面光顺、柔和,又可以清晰地体现出膜的受力成形之美。
  6. 工期短:骨架的制作,面料的加工都是在工厂里进行的,因此大大缩短了工地现场的施工周期,减轻了工地现场多工种交叉作业,互相干扰的情况。

三、应用领域

  • 体育设施:体育场、体育馆、健身中心、游泳馆、网球馆、训练中心、高尔夫球场等。
  • 商业设施:商场、购物中心、酒店、餐厅、商店门头、商业街等。
  • 学问设施:展览中心、剧院、会议厅、博物馆、植物园、水族馆、表演中心、旅游区、度假山庄、舞台、音乐广场等。
  • 交通设施:机场、火车站、公交车站、收费站、码头、加油站、停车场等。
  • 工业设施:工厂、仓库、科研中心、处理中心、温室、物流中心、大型车棚等。
  • 景观设施:建筑入口、标志性小品、步行街、房产企业、小区花园等。

膜结构是一种新型建筑形式,由于其所用材料及受力体系无于伦比的优点——轻质、高强、高透光性、张拉、受力、大空间、大跨度、丰富的造型能力、独特的艺术感染力,在出现后短短的几年中,既在全世界范围内得到飞速发展,在交通设施、商业设施、体育场馆、公共设施、城市景观等许多领域中得到大量的应用。

四、膜材料  

目前建筑膜材广泛认可的标准是日本JISA-93所规定的A、B、C三类,是根据其防火性能的优劣来划分的。

  1. A类 :A类好,以玻璃纤维织物为基材涂PTFE而成;
  2. B类 :B类次之,以玻璃纤维织物为基材涂PVC而成;
  3. C类 :C类是三类中次的,以聚酯(涤纶)织物为基材涂PVC而成。按涂层材料分,有聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)、橡胶等。
膜结构材料的特点 

重量轻、强度高、防火难燃、自洁性好,不受紫外线影响、抗疲劳、耐扭曲、耐老化、使用寿命长。具有高透光率,热吸取量很少。正是因为这种跨时代的膜材料的发明,使膜结构建筑成为现代化的永久性建筑.
优越性能:自洁性、透光节能性、经济性、艺术性、防火性与抗震性、造型多样性;另外其还具有应用领域广泛、能覆盖大跨度空间及施工周期短的优点。

 


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