钢膜钢结构设计要点点?

上海天网膜结构工程有限公司&(未经实名认证)
陈华(总经理)(联系时请说在&新品快播网&上看到的)
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联系地址:松江区九亭镇盛富东路118号
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公 司 简 介
上海天网膜结构工程有限公司位于上海市松江区九亭镇盛富东路118号,成立于2004年3月。工厂占地面积1500O。注册资本人民币300万元;公司现有员工20-40人,5个施工班组,具有中高技术称职10余人,企业管理人员,工程师,设计师,施工人员配备齐全,技术力量雄厚。是一家专业从事膜结构的研究、设计、开发、制作和安装的高科技企业,并拥有进口的PTFE及PVC加工设备。 &&&公司自建立以来一贯坚持以顾客需求为导向,以科技兴业为立场思想,以人为本,求真务实,以严格的生产管理和品质作保证,以精湛的技术,坚实的管理,从方案设计,施工设计,结构计算,加工制作,安装及维修管理等进行全方位的服务。公司还与许多大专院校,设计机构,钢结构生产厂家合作,拥有良好的合作基础及信誉。 &&公司致力于体育设施,商业设施,交通设施,遮阳设施,景观小品,装饰吊顶,等七大系列的产品开发和工程建设。公司先后完成了:上海崇明岛前卫村网球场6600O;江西南昌红谷滩商业街膜结构屋顶4032O;上海南桥体育中心网球场4000O;山西新绛县体育看台2000O;上海攀岩垫套子1800O;上海宝山汶水路好旺花苑沿街商铺膜结构1700O;上海嘉松中路米格广场PTFE膜结构1500O;上海南桥古华山庄膜结构网球场1350O;上海江桥新天地C地块过道屋顶膜结构1300O;上海航华中学网球场膜结构1200O;无锡皮革城内过道雨蓬1105O;吉林榆陶公路第五棵树收费站雨棚1100O;江苏溧阳地方税务局网球场雨棚952O等大小的工程。 &&通过引进国内外先进的膜结构设计软件及广泛与国内外著名的膜结构专业公司进行技术交流,合作及成果交换。并结合我国现行规范,逐步完善空间膜结构建筑设计理论,在设计,加工,安装,技术中不断创新,成熟,从而保证膜结构体系的经济合理,安全可靠,促进我们在短时间内达到国外先进的空间结构建筑水平。
该公司发布的信息姓名身份、兴趣爱好、专业什么的,统统可以说哦~&&&看不清楚&
中学体育场,骨架支撑式膜结构看台遮阳膜,遮阳膜下为土建看台,总投影面积为291平方米,看台地上1层,高度2.45米,建筑面积约207平方米,框架结构,7度设防,田径运动场地周长340米,半径26.2米,直段长80.30米,6分道,分道宽1.2...
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本工程是连栋薄膜大棚项目,32mX36mX1栋、40mX40mX2栋、40mX20mX1栋(育苗大棚),合计总面积:5152平方米。    相同配置:国标双层热镀锌骨架、顶部及四周10丝进口PO膜、电动外遮阳系统一套、顶部卷膜开窗系统、侧面卷膜开窗...
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上海某大酒店屋顶膜结构设计图   本次设计为:上海某大酒店屋顶膜结构设计图   图纸包括:   设计总说明、建筑立面图、建筑平面图、建筑轴侧图、结构平面图、剖面图、拱杆示意图共23张图纸。
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本工程是体育场上部膜结构和支撑膜结构的下部钢结构部分。抗震设防烈度为7度,图纸包括:钢结构设计施工总说明,预埋件布置图,钢架图,膜节点施工图,平立面图,平面布置图,剖面图,共计17张图。
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图纸包括:结构设计总说明,膜结构平面. 正立面图,膜结构侧立面. 轴侧图,钢结构平面图,钢结构侧立面. 轴侧图,剖面图,桁架 HJ01,桁架 HJ节点详图一,XG统计与连接做法,桁架 QHJ 及连接做法,构件01-03与桁架连接做法,构件...
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柱顶预埋板布置图、柱顶埋板位置、空间刚架整体图、空间膜结构后视图、空间膜结构整体图、主刚架平面图、单跨空间刚架图、翼膜支撑图、节点详图共5张图纸。   
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膜建筑正立面图、膜建筑侧立面图、膜建筑平面图、钢结构正立面图、钢结构平面图、钢结构轴侧图、钢结构侧立面图、HJ 侧立面、钢结构详图、HJ前后端节点、索及膜节点大样共6张图纸。
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某索膜结构膜亭结构设计图   本次设计为:某索膜结构膜亭结构设计图   图纸包括:   平面图、立面图、轴测图、钢结构平面布置图、节点构造详图共6张图纸。   
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张拉膜工程结构施工图,不错的图纸,近些年来,国内也开始采用膜结构,但由于风得作用还不明了,已建或在建结构多以小品为主,笨结构也不大,供大家参考
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建筑设计总说明、总平面图、平面图、剖面图、立面图、俯视图、钢结构设计总说明、基础、抗剪桩平面布置图、基础立面图、俯视图、基础剖面图、钢拱及桁架布置图、钢拱侧立面图、钢拱截面布置及编号图、钢管支架结构说明及构造示意...
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本工程为山东某景观工程的地下通道入口,结构形式为钢骨架式膜结构体系,本工程膜体投影面积908平方米,膜体展开面积971平方米。    图纸包括:膜结构设计说明、结构平面图、钢构件平面布置图、基础与膜连接图、裁剪片编号图等...
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广东某游乐场膜结构施工图   本次设计为:广东某游乐场膜结构施工图   本工程位于广州市。   基本风压:0.50kN/㎡   温度作用:±30℃   图纸包括:   膜结构总说明、建筑平面布置图、建筑侧立面布置图、建筑轴测布...
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膜结构模型及建筑图
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采用绗架支撑张拉膜结构,下部坐于砼基础上。 覆盖面积:约400平方米   图纸包括:结构设计说明,膜结构平面图,膜结构立面图,膜结构中柱立面图,膜结构桁架下弦,膜结构中柱弯管图,膜结构材料统计等   共13张图纸。
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本工程是中山某大学体育场看台项目,采用钢柱支撑张拉膜结构,下部坐于混凝土基础上,网架形式为螺栓球节点正放四角锥网架,支撑形式:下弦多点支承。    包括:设计总说明,网架结构立面图、网架结构平面图,柱节点图,钢球节...
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某索膜结构图   本次设计为:某索膜结构图   风荷载:基本风压0.40KN/㎡   温度:△T=±40℃   图纸包括:   说明、平面图、立面图、轴测图、结构正立面图、结构侧立面图、结构平面图、剖面图、膜角节点垫板、膜角节点...
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某高速公路收费站膜结构竣工图   本次设计为:某高速公路收费站膜结构竣工图   本工程位于广东省,投影面积883平方米,膜材采用法拉利1002T2。   风载:0.35KN/㎡   图纸包括:   工程竣工总说明、膜结构平面竣工图、膜...
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钢膜结构轴测图、钢膜结构平面布置图、钢膜结构正立面图、钢膜结构侧立面图、钢结构轴测图、钢结构平面布置图、Z详图、中撑平面布置图、撑杆梁三维长度轴测图、拉杆三维长度轴测图、帽顶详图、JC示意图共20张图纸。
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膜结构设计总说明、膜建筑平面图、膜建筑正立面图、膜建筑侧立面图、膜建筑轴测图、钢结构平面图、桁架加工尺寸图共12张图纸。   
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本工程属大跨度膜结构工程,34.2Mx21.2M,仅用三个独立基础支撑,主体结构以平面钢桁架为主,柱脚刚接。计算软件为3D3S,使用索膜结构块计算    本套图纸共有14张,包含基础图,建筑图,结构图,节点图。autocad绘图方法与思路...
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大跨钢结构主要用于公共建筑,如大会堂、影剧院、展览馆、音乐厅、体育馆、加盖体育场、航空港等,也用于工业建筑,如飞机制造厂的总装车间、飞机库、造船厂的船体结构车间等。这些建筑采用大跨结构是由装配机器(如船舶、飞机)的大尺寸或工艺过程要求决定的。
  近10多年来,我国大跨钢结构建筑物建设发展较快,特别是2008北京奥运场馆建设,为我国大跨钢结构建筑物建设提供了一个展现的机会,涌现出大量结构新颖、技术先进的建筑。
  1.大跨钢结构的特点及应用
  1.1大跨度结构的跨度没有统一的衡量标准,我国的《钢结构设计规范》、《网架结构设计与施工规程》将跨度60m以上的结构定义为大跨度结构,计算和构造均有特殊规定。目前,我国以钢索和膜材做成的索膜结构最大跨度已做到320m。
  1.2大跨度结构主要是在自重荷载下工作,主要矛盾是减轻结构自重,故最适宜采用钢结构。在大跨度屋盖中应尽可能使用轻质屋面结构及轻质屋面材料,如彩色涂层压型钢板、压型铝合金板等。
  1.3在大跨度空间结构中引入现代预应力技术,不仅使结构体形更为丰富而且也使其先进性、合理性、经济性得到充分展示。通过适当配置拉索,或可使结构获得新的中间弹性支点或使结构产生与外载作用反向的内力和挠度而卸载,前者即为斜拉结构体系,后者则为预应力结构体系。这一类&杂交&结构体系将改善原结构的受力状态,降低内力峰值,增强结构刚度、技术经济效果明显提高。目
  前我国已在80余项大跨空间钢结构工程中应用了预应力技术,如广东清远市体育馆(六点支承,对角柱跨度89m,六块组合型双层扭网壳)在周边设6道预应力索后其用钢量44.3kg/m,约比原方案节省钢材32%,其它一些类型的网壳结构采用预应力技术后一般都可节约30%以上的钢材。目前许多高校对索托结构,索网结构等以高强钢索与钢材为主承重结构的预应力钢结构新体系,正在进行理论研究,积极准备工程实践,可以预期新型的预应力大跨空间钢结构不久即将涌现在各类建筑中。膜结构是当前我国正在兴起的一种空间结构,其中应用较多的是张力膜结构。这是一种以玻璃纤维织物或聚酯纤维织物为基层,以聚四氟乙烯或PVC为涂层的膜材与不同类型的支承体系间的组合,而其支承体系可为索一支柱或索一杆结构,它们常在膜材获得预应力后协同工作。
  2.建筑结构比较分析
  2.1对于新型大跨结构的特点整体上是空间结构;其跨度大,可覆盖巨大的室内空间;矢高小、曲率平缓,可有效利用空间;厚度薄、自重轻,节省材料;形式多样,可适合于各种形状的平面组合。
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    中国风机信息网编纂,组成部门  膜结构所用膜材料由基布和涂层两部门组成.基布重点使用聚酯纤维和玻璃纤维材料;涂层材料重点聚氯乙烯和聚四氟乙烯。经常使用膜材为聚酯纤维覆聚氯乙烯(PVC)和玻璃纤维覆聚聚四氟乙烯(Teflon)。PVC材料的重点特征是强度低、弹性年夜、易老化、徐变年夜、自洁性差,但价格廉价,容易加工建造,色彩丰硕,抗折叠性能好。为改良其性能,可在其概况涂一层聚四氟乙烯涂层,增强其抗老化和自洁能力,其寿命可到达15年左右。Teflon材料强度高、弹性模量年夜、自洁、耐久耐火等性能好,但它价格较贵,不容易折叠,对裁剪建造精度要求较年夜,寿命凡是在30年以上,适用在永久建筑。成长历史  全球上第一座充气膜结构建成于1946年,设计者为美国的沃尔特?勃德(W.Bird),这是一座直径为15的充气穹顶。1967年在德国斯图加特召开的第一届全球充气结构会议,无疑给充气膜结构的成长注进了兴奋剂。随后林林总总的充气膜结构建筑出这时候1970年年夜阪全球展览会上。其中具有代表性的有盖格尔设计的美国馆(137m×7m8椭圆形),和川口卫设计的香肠形充气构件膜结构。后来人们觉得70年年夜阪展览会是把膜结构系统地、商业性地向外界介绍的起头。年夜阪展览会展现了人们可以用膜结构建造永久性建筑。而70年月初美国盖格尔-勃格公司(Geiger-Berger Associates)研制出的合适美国永久建筑规范的特氟隆(Teflon)膜材料为膜结构多使用在永久、半永久性建筑奠基了物资根蒂根基。以后,用特氟隆材料做成的室内充气式膜结构相继出这时候年夜中型体育馆中,如1975年建成的密歇根州庞蒂亚克“银色穹顶”(椭圆形220×159m),1988年建成的日本东京体育馆(室内净面积4,6767O)。
张拉形式膜结构的先行者是德国的奥托(F.Otto),他在1955年设计的张拉膜结构跨度在25m左右,用在联合公园多功能展厅。由于张拉膜结构是经由过程鸿沟条件给膜材施加一定的预张应力,以抵当外部荷载的作用,是以在一定初始条件(鸿沟条件和应力条件)下,其初始外形简直定、在外荷载作用下膜中应力散布与变形和怎样用二维的摸材料来模拟三维的空间曲面等一系列复杂的问题,都需要有计较来肯定,是以张拉膜结构的成长离不开计较机技术的前进和新算法的提出。这时候国外一些进步前辈的摸结构设计建造软件已很完善,人们可以经由过程图形显示看到各类初始条件和外荷载作用下的外形与变形,并能计较任一点的应力状态,使找形(初始外形分析)、裁剪和受力分析集成一体化,使得膜结构的设计年夜为简洁,它不单能分析整个施工阶段中各个分歧结构的稳定性和膜中应力,而且能切确计较由于调理索或柱而发生的次生应力,完全可以躲避各类有害荷载式况发生的意外成效。是以计较机技术的迅猛成长为张拉膜结构的使用斥地了普遍的前景。而特氟隆摸材料的研制成功也极年夜地加速了张拉膜结构的使用。比力著名的有沙特阿拉伯吉达全球航空港、沙特阿拉伯利雅得体育馆、加拿年夜林德塞公园水族馆、英国温布尔登室内网球馆、美国新丹佛全球机场等.相关特征  用在膜结构中的高强度柔韧薄膜称膜材,它是一种耐久用、高强度的涂层织物,由织物和涂层复合而形成,具有质地柔韧、厚度小、重量轻、透光性好的特征。对自然光吸收和透射能力、阻燃,具有优秀的耐久、防火、气密等特征;概况经过氟素处置或二氧化钛处置的膜材料抗老化性能好,具有较年夜的自清洁性能。建筑造型优美  膜结构建筑是21世纪最具代表性与布满前途的建筑形式。它打破了纯直线建筑气概的模式,以其独有的优美曲面造型,简洁、明快、刚与柔、力与美的完善组合,显现给人以线人一新的感受,统一时间给建筑设计师供给了更年夜的想象和缔造空间。
具有优秀的环保性、透光性、自清洁性,膜材概况使用PVDF(聚偏二氟乙烯)涂层、或二氧化钛涂层,具有较好的隔热效果,对太阳热能可反射失落70%,膜材自己吸收了17%,传热13%,而透光率却在20%以上,经过10年的太阳光直接照射,其辉度仍能保留70%。适合笼盖年夜跨度空间  膜结构中所使用的膜材料每平方壹千克左右,由于自重轻,加上钢索、钢结构高强度材料的使用,与受力系统简洁合理――力年夜部门以轴力传递,故使膜结构适合跨越年夜空间而组成坦荡的无柱年夜跨度结构系统。防火性与抗震性  膜结构建筑所使用的膜材具有优越的阻燃性和耐高温性,故能很好的知足防火要求。由于结构自重轻,又为柔性结构且有较年夜变形能力,故抗震性能好。
工期短:膜材裁剪。拼合成型及骨架的钢结构、钢索均在工场加工建造,现场只需组装,施工简洁,故施工周期比传统建筑短。设计  膜结构的设计重点包括体形设计、初始平衡外形分析、荷载分析、裁剪分析等四年夜问题。经由过程体形设计肯定建筑平面外形尺寸、三维造型、净空体量,肯定各控制点的坐标、结构形式,选用膜材和施工方案。初始平衡外形分析就是所谓的找形分析。由于膜材料自己没有抗压和抗弯刚度,抗剪强主芤很差,是以其刚度和稳定性需要靠膜曲面的曲率变化和其中预应力来增强,对膜结构来说,任什么时候候不存在无应力状态,是以膜曲面外形最终一定知足在一定鸿沟条件、一定预应力条件下的力学平衡,并以此为基准进行荷载分析和裁剪分析。这时候膜结构找形分析的方式重点有动力松懈法、力密度法和有限单元法等。膜结构斟酌的荷载凡是是风载和雪载。在荷载作用下膜材料的变形较年夜,且陪伴外形的改变,荷载散布也在改变,是以要切确计较结构的变形和应力要用几何非线性的方式进行。荷载分析的另外一个方针是一肯定索、膜中初始预张力。在外荷载作用下膜中一个标的目的应力增加而另外一个标的目的应力削减,这就要求施加初始张应力的水平要知足在最有害荷载作用下应力不致削减到零,即不泛起皱褶。由于膜材料比力柔柔,自振频率很低,在风荷载作用下极易发生风振,引发膜材料破坏,假设初始预应力施加太高,膜材涂变加年夜,易老化且强度储蓄少,对受力构件强度要求也高,增加施工安装难度。是以初始预应力简直定要经由过程荷载计较来肯定。经过找形分析而组成的摸结构经常为三维不成展空间曲面,若何经由过程二维材料的裁剪,张拉组成所需要的三维空间曲面,是整个膜结构工程中最主要的一个问题,这正是裁剪分析的重点内容。形式膜结构系统  膜结构系统由膜面、边索和脊索、谷索、支承结构、锚固系统,和各部门之间的毗连节点等组成,见下示意图:
膜结构按支承分类  膜结构按支承条件分类为:柔性支承结构系统、刚性支承结构系统、夹杂支承结构系统,结构示意图见下图:
膜结构建筑按结构分类  膜结构按结构包括:骨花式膜结构、张拉式膜结构、充气式膜结构。仔细见下图:
  膜结构建筑形式的分类:
从结构上分包括:骨架势膜结构,张拉式膜结构,充气式膜结构3种形式
1.骨架势膜结构(Frame Supported Structure)
以钢构或是集成材组成的屋顶骨架,在其上方张拉膜材的机关形式,下部支持结构安宁性高,因屋顶造型比力单纯,启齿部不容易受限制,且经济效益高等特征,多适用在任何年夜,小规模的空间。
  2.张拉式膜结构(Tension Suspension Structure)
以膜材、钢索及支柱组成,采用钢索与支柱在膜材中导进张力以达安 定的形式。除可实践具创意,立异且美观的造型外,也是最能体现膜结 构精神的机关形式. 近期期,年夜型跨距空间也多使用以钢索与压缩材组成钢索网来支持上部膜材的形式。因施工精度要求]高,结构性能强,且具丰 富的浮现力,是以造价略高于骨架势膜结构。
  3.充气式膜结构(Pneumatic Structure)
充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边,采用送风系统让室内气压上升到一定压力后,使屋顶内外发生压力差,以抵当外力,因采用气压来支 撑,及钢索作为辅助材,无需任何梁,柱支持,可得更年夜的空间,施工快捷,经济效益高,但需维持进行24小时送风机运作,在延续运作及机械维护费用的成本上较年夜。
现今,城市中已越来越多地可以见到膜结构的身影。膜结构已被使用到各类建筑结构中,在我们的城市中充任着不成缺少的脚色:
工程实例  膜结构在中国也不乏工程实例,其中规模最年夜、最具影响力的膜结构要数1997年完工的上海八万人运动场看台罩棚张拉膜结构工程。但该膜结构为美国Weidlinger公司设计建造,由此也能够看出中国在该领域与国外进步前辈国家的距离很年夜。这时候影响中国膜结构多使用的重点身分有:国产膜材料性能差,而进口膜材料价格高;尚无商业性的膜结构计较南辅助设计系统;人们对膜结构缺少足够的熟悉等。
1970年日本年夜阪万国展览会上的美国馆和富士馆均使用了膜结构建筑,在建筑行业引发了不小的惊动。1996年亚特兰年夜奥运会的“佐治亚穹顶”,拟椭圆形的尺寸达240m*193m。为了庆祝新千年的到来,英国在伦敦建成了直径达320m的“千气穹顶”。整个展览年夜厅总面积为8万平方米。笼盖其上的是72块聚氯乙烯(PVC)涂层的玻璃纤维织物板,千年穹顶以其独有的膜结构,显示了现今建筑技术与材料科学的成长水准。评价  在随后的几十年,建筑膜结构获得了迅猛的成长。膜结构年夜部门由钢材和索组成,此外与结构相连系的膜材也慢慢走向功能化、智能化。膜材具有造型轻便自由、美观;透光、节能、环保,优良的阻燃性能;防污自洁性能;平安、寿命长等优点。基于这些优点,建筑膜材脱颖而出,膜结构被称为“21世纪的建筑”,使用在年夜型运动场馆、进口廊道、购物场、文娱场、停车场、展览会场、植物参观园等建筑。膜材分类  这时候建筑膜材多认同的尺度是日本JISA-93所划定的A(PTFE)、B、C三类,是凭据其防火性能的优劣来划分的。A类  A类最好,以玻璃纤维织物为基材涂PTFE(永久膜材)而形成;B类  B类次之,以玻璃纤维织物为基材涂PVC而形成;C类  C类是三类中最次的,以聚酯(涤纶)织物为基材涂PVC而形成。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,它的寿命因分歧的概况涂层而异,凡是可达12―50年。PTFE建筑膜材  PTFE膜材是在超细玻璃纤维织物上涂以聚四氟乙烯树脂而形成的材料。这类膜材有较好的焊接性能,有优良的抗紫外线、抗老化性能和阻燃性能。此外,其防污自洁性是所有建筑膜材中最好的,但柔韧性差,施工较坚苦,成本也十分惊人。在盖格公司向导下,美国的杜邦公司、康宁玻纤公司、贝尔德建筑公司、化纤织布公司一起研制永久性膜材。其加工方式是把玻纤织物屡次快速放进特氟隆熔体中,使织物两面皆有平均的特氟隆涂层,使永久性的PTFE膜正式诞生。尔后永久性膜结构正式在美国风行,许多学者对膜结构进行了深进的研究。20年后跟踪检测成效说明,这类膜材的力学性能与化学稳定性指标只削减了20%~30%,颜色也几近没变,膜的表层滑腻,具有弹性,年夜气中的灰尘、化学物资微粒极难附着与渗透,经雨水冲洗建筑膜可恢复其原本的清洁面层与透光性,这足以显示出PTFE膜材的壮大生命力和普遍的市场前景。这时候国外对这类膜材的研制和使用比力成熟,生产厂家也很多,如德国Mehler公司、Verseidag公司,日本Taiyoko-gyo公司、中兴化成工业股份有限公司、美国Chemfab公司、沙特阿拉伯ObeiKan公司等。玻纤PVC建筑膜材  这类膜材研制和使用得比力早,经常划定PVC涂层在玻璃纤维织物经纬线交点上的厚度不能少于0.2mm,凡是涂层不会太厚,到达使用要求就可。为增强PVC自己耐老化性能,涂层时经常加进一些光、热稳定剂,浅色透明产物宜加一定量的紫外吸收剂,深色产物常加炭黑做稳定剂。此外对PVC的概况处置还有很多方式,可在PVC上层压一层极薄的金属薄膜或喷射铝雾,用云母或石英来避免概况发粘和沾污。玻纤有机硅树脂建筑膜材  有机硅树脂具有优良的耐凹凸温、拒水、抗氧化等特征,该膜材具有高的抗拉强度和弹性模量,此外还具有优秀的透光性。美国欧文斯克宁公司研制的Vestar膜材就使用这类树脂对玻璃纤维布涂覆而制成的,这时候这类膜材使用的不多,生产厂家也较少。玻纤合成橡胶建筑膜材  合成橡胶(如丁腈橡胶,氯丁橡胶)韧性好,对阳光、臭氧、热老化稳定,具有突出的耐磨损性、耐化学性和阻燃性,可到达半透明状态,但由于容易发黄,故凡是用在深色涂层。膨化PTFE建筑膜材。由膨化PTFE纤维织成的基布两面贴上氟树脂薄膜即得膨化PTFE建筑膜材。由于它的造价太高,凡是的建筑斟酌到成本和性能两方面,很少选用这类膜材,这时候国外的生产厂家也不多。ETFE建筑膜材  由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。ETFE不仅具有优良的抗冲击性能、电性能、热稳定性和耐化学侵蚀性,而且机械强度高,加工性能好。近期期,ETFE膜材的使用在很多方面可以取代其他产物而浮现出壮大的优势和市场前景。这类膜材透光性出格好,号称“软玻璃”,质量轻,只有同等年夜小玻璃的1%;韧性好、抗拉强度高、不容易被撕裂,延展性年夜于400%;耐候性和耐化学侵蚀性强,熔融温度高达200℃;可有用的采用自然光,勤俭能源;优秀的声学性能。自清洁功能使概况不容易沾污,且雨水冲洗就可带走沾污的少许污物,清洁周期年夜约为5年。此外,ETFE膜可在现成预制成薄膜气泡,利便施工和维修。ETFE也有不足,如外界情况容易损坏材料而造成漏气,维护费用高等,可是陪伴年夜型体育馆、旅客场所、候机年夜厅等的建设,ETFE更突显自己的优势。这时候生产这类膜材的公司很少,只有ASAHI(日本旭硝子)(AGC)、德国科威尔等少数几家公司可以供给ETFE膜材,这类膜材的研制和使用在国外蓬勃国家也不外十几年的历史。工程使用鸟巢  2008年完工的北京奥运会场馆“鸟巢”和“水立方”膜结构使用ETFE膜材,是这时候中国最年夜的ETFE膜材结构建筑,膜材使用进口产物。“鸟巢”使用双层膜结构,外层用ETFE防雨雪防紫外线,内层用PTFE到达保温、防结露、隔音和光效的方针。“水立方”使用双层ETFE充气膜结构,共1437块气枕,每块都如同一个“水泡泡”,气枕可以经由过程控制充气量的几多,对遮光度和透光性进行调理,有用地采用自然光,勤俭能源,而且具有优秀的保温隔热、消除回声,为运带动和观众供给温馨,安逸的情况。其他实例  这时候中国膜结构成长振奋人心,陪伴一些年夜型体育馆、候机年夜厅等建设和201年上海世博会和广州亚运会等全球盛会的举行,为中国膜结构的成长带来了机遇和挑战。出格在膜材方面,中国起步晚,技术水准低,年夜部门膜材还重点依靠进口。PTFE、PVC和概况改性的PVC、ETFE等膜材是市场的主流,使用比力多。中国已有PTFE膜材的自立常识产权,性能也基本到达国外同类产物的要求。很多公司、科研单元和高校都在进行PVC概况涂层材料的研究,如PVDF、纳米TiO2表涂剂等的研究已初生效果,此外在概况防污自洁处置方面的研究如仿生荷叶修建微粗拙概况也起头起步。在引进全球一流的生产装备和工艺技术的统一时间,抓紧消化吸收并改良立异,尽快研制适合中国市场需要的膜材概况处置技术,对提高中国整个工业用纺织品产品档次和市场竞争力都具有主要意义。索膜结构  索膜结构是用高强度柔性薄膜材料承受其它材料的拉压作用而组成的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。其造型自由、轻便、优美,布满气力感,节能、使用平安等优点,是以使它在全球各地遭到多使用,膜结构建筑作为新的建筑形式于本世纪五十年月在全球上起头泛起,到今日已有四十多年的历史,出格是到了七十年月以后膜结构的使用获得了快速成长。膜结构的泛起为建筑师们供给了超越传统建筑模式之外的新选择。膜结构一改传统建筑材料而使用膜材,其重量只是传统建筑的三十分之一。而且膜结构可以从基本上克服传统结构在年夜跨度(无支持)建筑上到达时所遇到的坚苦,可缔造庞大的无遮挡的可视空间。其造型自由轻便、阻燃、建造简略单纯、安装快捷、节能、易于、使用平安等优点,是以使它在全球各地遭到多使用。此外值得一提的是,在阳光的照射下,由膜笼盖的建筑物内部布满自然漫射光,无强反差的着光面与阴影的区分,室内的空间视觉情况坦荡和谐。夜晚,建筑物内的灯光透过屋盖的膜照亮夜空,建筑物的体型显现出梦幻般的效果。这类结构形式出格适用在年夜型运动场馆、进口廊道、小品、公众休闲文娱广场、展览会场、购物中心等领域。张拉膜结构(Tesioned Membrane Structure) ,是依靠膜自身的张拉应力与支持杆和拉索 一起组成机构系统。在阳光的照射下,由膜笼盖的建筑物内部布满自然漫射光,无强反差的着光面与阴影的区分,室内的空间视觉情况坦荡和谐。夜晚,建筑物内的灯光透过屋盖的膜照亮夜空,建筑物的体型显现出梦幻般的效果。张拉膜结构出格适适用来建造城市标志性建筑的屋顶,如体育与文娱性场馆,需有广告效应的商场、餐厅等。城市的交通枢纽是城市命脉的关头性建筑,使用功能要求建筑物各组成单元的标志明确。是以近来年,此类建筑越来越多使用膜结构。建筑膜材料的使用寿命为 25 年以上。在使用时代,在雪或风荷载作用下均能连结材料的力学形态稳定不变。建成于 1973 年的美国加州La Verne 年夜学的学生勾当中心是已有 23 年历史的张拉膜结构建筑.跟踪测试与材料的加载与加速 天气变化的实验,证实它的膜材料的力学性能与化学稳定性指标削减了 20 %至 30 %,但仍可正常使用。膜的表层滑腻,具有弹性,年夜气中的灰尘、化学物资的微粒极难附着与渗透,经雨水的冲洗建筑膜可恢复其原本的清洁面层与透光性。张拉式膜结构 张拉整体结构( Tensegrity )是由一组接连的拉杆和接连的或不接连的压杆组合而形成的自应力、自支持的状杆系结构,其中“不接连的压杆”的寄义是压杆的端部互不接触,即一个节点上只毗连一个压杆。Tensegrity 是美国建师 R.B.Fuller 首先提出的一种结构想想,他觉得宇宙的运作就是依照张拉整体的原理进行的,即万有引力是一个平衡的张网,各个星球是这个网中的一个个 孤立点。这类结构系统中的索网就也就是宇宙中的万有引力,自力的受压杆件 也就是宇宙中的星球 20 世纪 60 年月陪伴现代柔性建筑材料的成长,建筑师们从帐篷着一最古老的轻松建筑 结构动身,机关出了魔般的形式――膜结构。它可以组成单曲面,多曲面等分歧建筑结构形式,知足了建筑师们对建筑与美学高度统一的要求。柔性材料具有透光和防紫外线功能,在一些室外建筑和情况小品中获得多的使用。正是由于这一特征,夜间的灯光设计使膜结构具有鲜明的情况标志特征。优美造型的膜材,不锈钢配件和紧固件加上设计轻便合理,概况处置严酷的钢结构支持,打造出形式美观,设计合理的膜结构,在现今全球范围内的建筑情况设计中据有举足轻重的地位。
场馆看台及文娱空间 近期期,陪伴建筑空间观念的慢慢深化和科学手段的延续增强,“回回自然”、“沐浴自然之温馨”已经是现代建筑情况学成长的主流。室内外的视野越来越模糊,泛起了许
多亦内亦外、相互渗透的不定空间,如:年夜厅装饰、庭院、四时厅、动植物园、公园广
场、观景台、舞台、运动场馆、体育看台、文化文娱场所等。由于膜材的光透性,白天
阳光可以透过膜材组成慢射光,使膜笼盖空间内到达和室外几近不异的自然效果,是以
膜结构能缔造出与自然情况相媲美的空间形式。标志性小品  一个城市的中心区反映一个城市的地舆风貌和平易近族风情,统一时间,也是一个城市文化成长水平的标志。而景观设计要求其具有多的可读性、雅俗共赏,既有超凡脱俗的艺术价值,又能使年夜众喜闻乐见与年夜众息息相通。膜结构以其轻盈飘逸的造型、优美并带有气力的曲线和年夜跨度和年夜空间的鲜明个性和标识性,使用在城市小品设计中。绿色安步道  近期期,在生齿密集的年夜城市,在栖身区周边设置装备摆设绿色空间并有人行步道。居平易近可以在不受车辆的影响下,在栖身区四周的街心地带轻松愉快地散步、憩息,而感到十分舒服。在绿色空间中机关一座膜小品或走廊、亭台水榭、憩息遮阳伞等,不仅生动地美化了情况(如同普遍绿洲中的点点白帆),又有很强的功能性(人们可以在行走之暇小憩一会儿),而且增加了空间的参差感。商业街  商业街在城市中据有相当年夜的比重。商业街的建筑与情况是城市文明的窗口,代表着物资 文明和精神文明的水准,统一时间,也是景观情况的主要组成部门。膜结构轻便新颖极具现代 化气概,且浮现形式多样易于安装移动,在商业街设计中得以广用。建筑进口及膜建筑屋顶  建筑进口使城市公共空间与建筑空间相邻的界面,成为城市空间的组成部门。它是人们视觉最早接触的部门,是以,除功能之外,还应有很强的标识性,并能体现建筑的个性,是建筑情况和城市景观的主要组成部门。由于膜结构自然的曲线美是其他结构种类不能对比的,故成为近来建筑进口及屋顶经常使用的形式。步行街  采用膜结构轻便,新颖的造型建造各类半封锁,全封锁的不行空间,使其组成全天候的建 筑空间,供给防风雨,防日晒等人工情况,并有较好的广告标识效果,是以是步行街改造和新建的尽佳选择。停车场  陪伴都市现代化步伐的加速,汽车成为任何一个都市不成缺少的交通工具。中国由于汽车 工业快速成长,城市的汽车拥有量成倍上升,但城市建设计划没能尽快顺应这一成长的要求,经常是车无停放之地。是以在建设群计划时就应充实斟酌停车场的问题,把停车场的建设和计划当做现代城市建设计划的主要组成部门,变得越来越主要。不异,膜结构在停车场建设中也以其优美的造型和其实的功能担任主要脚色。快速公路收费站  在城市的进口处,设计拥有自己城市鲜明特点和文化韵味的建筑形式乃是每个城市成长的首选之作,而张拉膜以自己多变的特征,优美的造型和夜晚配合彩灯的照射所显示出独有的柔和的空气更让过往着记忆深入,统一时间极具现代感张拉膜又体现了一个城市的成长理念和思绪。膜结构工程使用  用在膜结构建筑中的膜材是一种具有强度,柔韧性好的薄膜材料,是由纤维编织成织物基材,在其基材两面以树脂为涂层材所加工固定而形成的材料,中心的织物基材分为聚酯纤维及玻璃纤维,而作为涂层材使用的树脂有聚氯乙烯树脂(PVC),硅酮(silicon)及聚四氟乙烯树脂(PTFE),在力学上织物基材及涂层材划分具有影响下列的功能性质。织物基材――抗拉强度,抗撕裂强度,耐热性,耐久性,防火性。涂 层 材――耐候性,防污性,加工性,耐水性,耐品,透光性。成长标的目的  膜结构是建筑结构中最新成长起来的一种形式,它以性能优良的织物为材料,或是向膜内充气,由空气压力支持膜面,或是采用柔性钢索或刚性支持结构将面绷紧,以便组成具有一定刚度、能够笼盖年夜跨度空间的结构系统。自从1970年月以来, 膜结构在国外已慢慢使用在体育建筑、商场、展览中心、交通服务举措措施等年夜跨度建筑中。膜结构已成为结构设计选型中的一个重点方案。成为化纤纺织品使用的一个主要领域。近期期在中国建筑 结构中也有久远的进展。年夜阪万国展览会中的美国馆使用了气承式空气 膜结构。这个拟椭圆形、轴线尺寸为 140m×83.5m的展览馆是全球上第一个年夜跨度的 膜结构,而且是首次使用了聚氯乙烯(PVC)涂层的玻璃纤维织物。作为一种真实的现代工程结构,年夜阪万国展览会的展览馆标志着 膜结构时代的起头。自此以后, 膜结构在全球范围内获得了迅猛的成长。从跨度来说,美国庞提亚克的&银色穹顶&气承式空气 膜结构的平面有234.9m×183m,起头使用聚四氟乙烯(PTFE)涂层的玻璃纤维织物,类似的年夜型体育馆在北美就建了九座。从面积来说,沙特阿拉伯吉年夜机场候机年夜厅的悬挂膜结构占地42万m2。作为 膜结构一种新形式,索穹顶于1988年首先用在汉城奥运会的体操馆与击剑馆,其后又在一些体育建筑中获得推行。千年穹顶以其独有的 膜结构,显示了现今建筑技术与材料科学的成长水准。中国膜结构  中国现代空间结构的成长遭到了西方国家进步前辈技术的影响。近期来,在 膜结构使用上显示了活跃的趋向。虽然一起头工程规模不年夜,但已慢慢扩大到更年夜的面积和跨度。所使用的技术与材料在某种水平上还要依靠国外,但估量会有更多的工程依靠自己的气力来完成。在曩昔十年中,中国的许多城市都在筹划建设新的体育举措措施。由于其重量很轻的优点, 膜结构凡是被使用。体育建筑可以说是 膜结构在中国使用的突破口。1997年之前,只建造了少许的小型与中型的 膜结构,同年在上海举行的第七届中国运动会, 膜结构被用在主运动场的看台挑篷,总面积达36100m2。这是中国第一次将膜材制成的屋中用在年夜面积的永久性建筑上,具有深远的影响。那时涂PTFE的玻璃纤维膜材和工程安装还借助于国外的气力。在上海运动场成功的建成后,虽然它的价格仍高于传统的结构,又泛起了一些膜结构屋顶的运动场。颐中运动场座落在山东省的滨海城市青岛,这是中国第一个靠自己气力设计与施工的年夜型膜结构运动场,外包尺寸为266m×180m,可容纳6万观众。悬挑40m的屋盖是一个包括膜、索和钢支承结构的典型张拉系统,整个屋盖由70个锥形索膜单元组成,总面积为30000m2。环视整个中国年夜地,新的体育中心正在一个接一个的计划, 膜结组成为笼盖主运动场的优选,估量已有十多个运动场使用。在年夜城市中有上海(虹口区足球场)、武汉、郑州和广州,在中小城市有烟台、威海和芜湖。另外一个适合使用 膜结构的对象是室内体育馆,在中国还刚起头。在华北的秦皇岛体育馆是第一个使用双层膜的工程,其平面呈椭圆形,长短轴各为112m与98m。近期的一个实例是成都的水上乐园。这个有20000m2的年夜型建筑用来作为死海漂浮运动。一系列拱形钢桁架跨越115m,上覆以PVC聚酯织物。
膜结构曾被用在笼盖一些室内或室外的表演举措措施。年夜部门是由钢框架支承的张拉膜结构。建成的实例有:长沙全球之窗剧院(3500m2)、深圳欢乐谷中心表演场(5800m2)、广州海洋全球海豚馆(2840m2)和天津泰丰风雨剧院(1000m2)等。全球之窗剧院建成于1998年,是早期使用PVC覆面膜材的工程之一。
由于图内和全球上交流的扩大,需要许多新型的会议与展览建筑。1999年在深圳召开了中国高新技术功效买卖会,有两个面积为2400m2的馆使用了膜屋盖,显示了其轻质与透光的突出优点。在海南省的小镇博鳌,由于有全全球主要人物加入的一系列高层会议在此举行而著名。主会场即使用了膜结构,施工工期十分紧迫,4000m2的膜屋盖在40天内完工。在广西壮族自治区首府南宁建造了全球会议展览中心。一个以膜材笼盖的钢穹顶处于多功能年夜厅上空成为整个建筑物的热门。钢结构内外双方使用双层的PTFE玻璃纤维织物笼盖。膜结构还可用来笼盖各类分歧的小型建筑,如加油站、收费站、服务中心、年夜门进口和遮阳举措措施等。虽然每个工程的面积只有几百平方米,但工程的数目很多,把中国的工程加起来,膜的数目就很可观了。
中国膜材十年仍未突破
膜结构只有在材料问题获得处置以后才得以年夜量推行使用,是以关头问题是要供给知足功能要求、耐久性好与经济的膜材。用在膜结构有二种重点建筑织物,即涂敷聚四氟乙烯(PTFE)的玻璃纤维织物和涂敷聚乙烯(PVC)的聚酯织物。PTFE玻璃纤维织物具有强度高、半透明、耐火不燃和自洁性好等优点。虽然材料简直保年限是25年,但依照现实使用的经验,其希看的使用寿命将会更长。玻璃纤维膜材的唯一错误谬误是价格较贵。PVC聚酯织物与玻璃纤维织物相对比,其强度等性能稍差,使用年限也较短,但价格却很廉价,年夜约在1/5左右。加了改良其性能可在涂层外再加一层面层,聚偏氟乙烯(PVF)或聚偏二氟乙烯(PVDF)。这类面层能庇护织物抵当紫外线的侵蚀,并改良其自洁性。
这时候中国有很多多少厂家都能生产有PVC涂层聚酯织物,但其性能还没有能完全到达建筑织物的要求,作为建筑用的永久性材料尚需进一步增强。据报道近期有些公司正在试制有PVDF面层的聚酯织物和PTFE玻璃纤维织物,外形与性能都年夜有改良。
近一段时间来,国外媒体浮现出了对中国建筑设计史无前例的关注。日的美国《商业周刊》评选出了中国十年夜新建筑奇迹,包括北京奥体主会场、国家游泳中心、北京首都全球机场、上海全球金融中心、国家年夜剧院、中央电视台、上海崇明东滩生态城、今世MOMA、长城脚下的公社、东海年夜桥(上海)。其中地处北京的建筑就有七家之多。“中国正慢慢成为现今最具有创意性建筑和工程设计的舞台。”中国建筑事业的成长,正在为今日最顶尖建筑及工艺技术缔造一个舞台。报道首先分析了中国新建筑突起的经济缘由和外部情况。文章说,当全球注视北京2008年奥运会时,不单是全球上最快和最具能力的运带动们正在为争取最高声誉而抓紧起劲,新一代的立异建筑也正在北京的土地上拔地而起。由于蒸蒸日上的经济的壮大支持,全球上最年夜的航空港、有节能环保的建筑及全球上最高的室外形光台等将很快逐一落户中国。文章列举评选成效说,2008年之前完工的国家游泳中心(水立方)、国家运动场(鸟巢)、国家年夜剧院等中国公众十分熟悉的知名场馆更天经地义地进进了“十年夜”之列。从对它们的评价与介绍中可以看到评选者对追求环保、自然的推重。好比被称为“水立方”的国家游泳中心,是节能环保型的建筑。游泳池内的水将由太阳能加热,泳池的两重过滤装配可到达水的再采用,就连过剩的雨水也将被收集和贮存在地下的水池中。复杂的工程系统和弯曲的钢结构使得外部结构像一个泡沫,这类独有的结构设计使得“水立方”几近经得起任何地震的袭击。文章介绍“鸟巢”时写道,为让北京奥运会主会场这个有着91000个座位的、多是到今日最年夜的环保型运动场获得自然透风,建筑师从自然中获得了灵感,独创了一个未完全密封,但不异能为观众和运带动遮风挡雨的外壳。运动场的外形犹如一个由枝条编织而形成的鸟巢;而其内部,从休息室到饭馆,每个分隔的空间都是一个自力的单元,以便使自然空气的畅通流畅成为可能。文章介绍,作为中国最具流行色彩的城市,北京吸引了很多知名建筑年夜师成就事业。进选的北京“长城脚下的公社”,是由12名亚洲精采建筑师设计建造确当代建筑艺术作品。北京“今世MOMA”的设计说了然环保立异技术在室第中使用和它所代表的建筑成长新趋向,可谓年夜型可延续成长室第建筑的典型。它使用全球上最年夜的地源热泵系统,将用来扶助这个由第20层的咖啡馆、干洗店等系列服务举措措施毗连起来的8幢建筑组成的小区,使用最为节能的方式连结恒湿恒温,这是这座建筑的一年夜亮点。室第单元还有一年夜亮点,就是可再采用废水,将厨房和洗脸盆的废水过滤,洗手间轮回采用。
(一)、不定的外形与外形简直定
膜结构的突出特征之一就是它外形的多样性,曲面存在着无限的可能性。对于气承式空气膜结构来说,充气以后的曲面重点是圆球面或圆柱面,可能没有太多的选择余地。而对于以索或骨架支承的膜结构,其曲面就能够陪伴建筑师的想象力而肆意变化。
膜结构外形的千变万化突出地表这时候历年列国举行的展览会上。在这些展览会上,年夜年夜小小的展览馆,无不以新颖奇特的造型来吸引观众,而膜结构就能用来到达这样的方针。好比1985年在日本茨城县举行的全球科学技术展览会,进口就是以五颜六色的膜材组成的拱形年夜门。在众多的展览馆中膜结构出格精明,象火鸟馆以钢梁与索组成的骨架支承扁平的凹凸屋面。美国馆以挺拔的桅杆悬挂雪白色的屋面。电力馆以中央塔架悬吊25个尖顶帐篷,夜晚经由过程灯光的反射宛如燃烧的火焰。其他象在候车亭、电话亭、走廊、茅厕上也都泛起了用膜材组成形式各异的建筑小品,蔚为年夜观。
就外形来说,对建筑师说来是相当主要的。使用凡是结构的建筑物,其外形凡是是先由建筑师肯定。膜结构则分歧,首先它的变形比凡是结构要年夜一些,其次它的外形是在施工阶段中慢慢组成的,有一个外形肯定的问题,需要结构工程师的介入。要肯定在初始荷载下结构的初始外形,即结构系统在膜自重(有时还有索)与预应力作用下的平衡位置。在初步设计阶段,先按建筑要求设定年夜致的几何外形,然后对膜面施加预应力使之承受张力,其外形也响应改变,经过延续调整预应力,最终就可获得理想的几何外形和应力散布状态。
悬索结构中的索网与膜结构不异也有外形肯定问题,象1968年蒙特利尔展览会的德国馆和1972年慕尼黑奥运会主运动场都有特殊的外形需要肯定,那时只有借助于缩尺模子来处置。早期的膜结构也凡是使用这个方式,材料从最轻松的番笕膜,一直到织物或钢丝。由于在小比重模子上丈量的误差尚不能够确保曲面几何形的准确性,故对足尺的建筑外形只能起参考作用。但这还不失为一种有用的手段,能为设计者供给一个直观的形象。陪伴计较机技术的延续前进,膜结构的外形就更多地依靠计较机来肯定。在膜结构设计理论中还泛起了专门的研究课题--找形(formfinding)。为了追求合理的几何外形,这个阶段经由过程计较机的几回迭代,就可肯定膜结构的初始外形。
膜结构设计打破了传统的先建筑、后结构做法,要求建筑设计与结构设计慎密连系。在设计阶段中,建筑师和结构工程师要坐在一起肯定建筑物的外形,并进行需要的计较分析。这时候,所设计建筑物的平面外形、立面要求、支点设置、材料种类和预应力年夜小都将成为相互制约的身分,一个完善的设计也就是上述矛盾统一的成效。
(二)、从帐篷到永久性建筑
曩昔人们习惯地把膜结构看做是个帐篷,而帐篷只能算是一个姑且性建筑--不够巩固、不能防火、又不能保热或隔热。这时候对使用膜结构的帐篷却要另眼相看了,其中的关头问题就是材料。
当初年夜阪展览会上的美国馆,由因而姑且性的展览建筑,使用的膜材是涂覆聚氯乙烯(PVC)的玻璃纤维织物,算不上进步前辈,但在强度上也承受了两次速度高达每小时140km以上台风的考验。经由过程这个工程使设计者熟悉到,需要一种强度更高、耐久性更好、不燃、透光和能自洁的建筑织物,70年月美国生产商研制的玻璃纤维织物即知足了如上的要求。重点的改良是涂覆的面层使用了聚四氟乙烯(PTFE,商品名Teflon一特氟隆)。这类材料于1973年首次使用在美国加利福尼亚拉维思学院一个学生勾当中心的屋顶上。经过20多年的考验,材料还连结着70-80%的强度,依然透光而且没有褪色,拉维恩学院膜结构的使用经验说明,涂覆PTEE面层的玻璃纤维织物,不单有足够的强度承受张力,在使用功能上也具有很好的耐久性,从乐观的估量来说,这类材料的使用年限将远不止当初所估量的25年。
与此统一时间,一种价格比力低、涂覆PVC的聚酯织物在性能上也有很年夜的改良。生产商在原来的涂层外面再加一面层,比力成熟的有聚氟乙烯(PVF,商品名Tediar)和聚偏氟乙烯(PVDF),这类面层不单能庇护织物抵当紫外线,而且年夜年夜地改良了自洁性,这样就把聚酯织物的使用年限增强到15年;得以在永久性建筑中使用。
1975年在美国密执安州庞提亚克兴修了平面尺寸243.9X183m的银色穹顶,这是第一次将气承式膜结构使用在永久性的年夜型体育馆。其后在北美地域,类似的膜结构就建了9座,其中象美国的明尼阿波利斯和加拿年夜的温哥华均处于北方地域。虽然象这样的充气结构也发生过几回不愉快的坍塌事故,可是膜结构终究登堂进室,进进永久性建筑的行列。日本在盘桓了10多年以后,也在1988年修建东京后乐园棒球场时使用了气承式膜结构。
早期修建的膜结构年夜多是开敞式或处于天气温文的地域,还没有充份阐扬膜材的围护能力,那末在严寒和多雪地域,将是对膜结构作为永久性建筑的真正考验。1983年在加拿年夜加尔格里建成的林赛公园体育中心就是一个例证。在这座椭圆形的建筑中,游泳馆和田径馆各占一半,以一根横跨122m的格构式钢拱将两者分隔。在钢拱与周边圈梁之间的钢索网支承着折线形的膜材屋面,使用涂覆PTEE的玻璃纤维织物,索网下设有纤维棉的保热层,屋顶不单能御寒,还能透过4%的光线,这就足以在白天不用人工采光。此外在保热层下面还有一层很薄的蒸气尽缘层,能起吸音作用。
处于号称日本雪国的秋田县,最深积雪可达150cm。1990年建造了天空穹顶体育馆,其外形从球体截取,长边为130m、短边为100m。这座体育馆的设计构想来历于当地著名的雪窑洞,但置身其中又有在户外的感受。屋盖承重是正交的格构式空间拱系,沿长标的目的使用空肚拱并设有钢索,沿短标的目的使用钢管拱。长向钢索被用来对膜面施加张力,统一时间与骨架在屋面组成V形槽沟,以便于雪滑落。紧贴屋面的钢管拱被用作输送热风的通道,既起到融雪的作用,也处置了膜面的结露问题。膜材为单层玻璃纤维织物,透光率可达10%,在场中瞻仰屋顶,给人以通透明亮的感受。在严寒地域建造年夜跨度膜结构,秋田天空穹顶是一个成功的典范榜样。
(三)、膜的交承--空气、索或骨架
膜材屋面以什么支承,始终是膜结构设计中有待于索求的问题。也许当初是从气球或橡皮艇遭到的启发,人们斟酌以空气为支承,就是向气密性好的膜材所笼盖的空间注进空气,采用内外空气的压力差使膜材受拉,结构就具有一定的刚度来承重。早在第二次全球年夜战后期,美国就曾用气承式膜结构建造了一些小直径的雷达罩棚用在军事方针,而年夜阪展览会的美国馆则是年夜跨度气承式膜结构的里程碑。在年夜阪展览会上还泛起了一种气胀式膜结构,将要膜材自己做成一个封锁体,注进空气的压力要比气承式年夜得多。象富士馆就是以轮胎状的半圆形筒体组成50m直径的圆顶,在节日广场年夜跨度网架上,展设的屋面板是上下两层,其为聚酯膜材,10.8m见方的充气板。
气承式膜结构用作年夜跨度体育馆屋顶,建成以后由于在恶劣天气时维护不妥,曾泛起过好几回事故,轻者屋面下瘪,重者膜材被撕裂,砸坏了下面的举措措施。这些事故虽然只造成一些财富的损失,并没有人员伤亡,但在公共建筑中屋面出问题,仍是引发了公众的关注,甚至对气承式膜结构是否平安也发生了疑问。
1986年以后,在美国建造的年夜型体育馆就没有使用过空气膜结构,对于有些已建成的体育馆,其膜材将到达确保的使用年限,需改建时也不再斟酌使用气承式膜结构。不外由于其造价低廉、安装利便,中小跨度的健身房、网球馆、仓库等,气承式膜结构仍是遭到接待。
对膜结构是否能用在永久性建筑上一向比力慎重的日本,却在东京后乐园使用了气承式膜结构。它在机关上与之前在美国建造的空气膜结构没有什么差异,其重点特征是在屋顶上使用了进步前辈的自动控制系统,统一时间屋面膜材为双层,其间有轮回的热空气,以融化雪。这个号称为机械、电子与土建相连系的智能建筑,确保了膜结构的平安与体育馆的正常运作。可是,曾几什么时候,昂贵的运作与维持费用又使后乐园背上了繁重的经济负担。近期期日本年夜量建造穹顶,而没有继续使用气承式膜结构。1997年日本熊本公园运动场主屋盖使用了加劲索的双层气胀式膜结构,使空气再一次作为膜的支承。熊本穹顶融合了车轮型双层圆形悬索和气胀式膜结构的特征,成为一种新型的杂交结构。直径107m的圆形屋顶宛如一朵浮云笼盖着体育馆,双层膜之间的充气量远不年夜于要对整个室内空间充气的气承式膜结构。一旦漏气,屋盖还可由钢索支承,不至于塌落。美国工程师盖格(D.Geiger)是气承式膜结构的先驱者,他设计了年夜阪展览会的美国馆,其后又将改良的玻璃纤维膜材用在银色穹顶。由于气承式膜结构泛起过的屡次事故,使他发觉到空气支承的潜在缺陷,转而追求其他的支承方式。在此之前,美国的发现家和工程师富勒(B.Fuller)提出了张拉整体(Tensegrity)的概念,即以接连的受拉钢索为主,以不接连的压杆为辅,组成一种结构系统,可是他的概念始终没有在工程中到达。盖格缔造性地把这个概念运用到以索、膜与压杆组成的索穹顶(cable dome)设计上,荷载从中心受拉环经由过程一系列辐射状脊索,受拉环索与斜拉索传到周围的受压圈梁上。索穹顶首先用在1986年韩国汉城奥运会的体操馆与击剑馆上,其直径划分为120m与93m。其后又获得了延续的成长,跨度最年夜的是美国佛罗里达州的太阳海岸穹顶,直径达210m。此外,美国李维(M.levy)也继续了张拉整体的构想,并使用了富勒的三角形网格,设计了双曲抛物面的张拉整体穹顶,其代表作就是1996年在美国亚特兰年夜举行的奥运会主馆--佐治亚穹顶,这个240mX192m的椭圆形索膜结组成为全球上最年夜的室内体育馆。重点依靠索来支承膜的索穹顶是膜结构系统的一年夜进展。膜材也完全可以支承在平面或空间结构上,如拱、网壳等,其材料可选用钢、木或铝合金。象日本秋田天空穹顶使用了钢结构的空间拱系,而处于统一地域的年夜馆穹顶,178mX157m椭圆形平面上以双向胶合木拱支承着双层膜面。膜结构还可以使用桅杆作为支承,赋予建筑立面以新的变化,第一个使用涂覆PTFE玻璃纤维织物的拉维思学生勾当中心屋顶由4个圆锥形的帐蓬组成,每个圆锥体有一倾斜15度的桅杆,支承膜材的钢索就由桅杆顶部辐射状地伸向周围的圈梁。英国千年穹顶的12根桅杆穿出了屋面,膜面支承在72根辐射状的钢索上,这些钢索则经由过程斜拉吊索与系索由桅杆所支持中国风机信息网得知,吊索与系索对桅杆起稳定作用。在这些建筑中,传统的承重结构与进步前辈的膜面组成了完善的连系。从多年来中国外的实践经验来分析,由于新材料、新形式的延续泛起,膜结构具有壮大的生命力,势必是21世纪建筑结构成长的主流。它的使用范围不仅限于体育或展览建筑,已向衡宇建筑的各个方面扩大,是以具有普遍的成长前景。在中国,膜结构的研制与研究还刚刚起步,是以当务之急是学习并引进国外进步前辈技术,研制生产中国自己的膜材,处置设计中存在的问题。膜结构在中国也将会获得越来越多的使用。膜结构领域  文化举措措施--展览中心、剧院、会议厅、博物馆、植物园、水族馆等 体育举措措施--运动场、体育馆、健身中心、游泳馆、网球馆、篮球馆等 商业举措措施--商场、购物中心、酒店、餐厅、商铺门头(挑檐)、商业街等 交通举措措施--机场、火车站、公交车站、收费站、码头、加油站、天桥连廊等 工业举措措施--工场、仓库、科研中心、处置中心、温室、物流中心等 景观举措措施--建筑进口、标志性小品、步行街、停车场等 索膜结构起源于远古时代人类栖身的帐篷。20世纪70年月以后,高强、防水、透光且概况光洁、易清洗、抗老化的建筑膜材料的泛起,加上今世电子、机械和化工技术的飞速成长,索膜建筑结构已年夜量用在滨海旅游、展览会、文艺、体育等年夜空间的公共建筑上。英国泰晤士河畔的千年穹顶是膜结构系统的标志性建筑,为全球注视。索膜结构具有易建、易拆、易搬迁、易更新、充实采用阳光和空气和与自然情况融合等拿手,它是21世纪绿色建筑系统的骄子。这时候,在全球范围内索膜结构不管在工程界仍是在科研领域均处于热潮中。近期期,中国建筑市场对索膜建筑技术的需要显著有年夜幅度增加的趋向,国外各年夜著名索膜技术专业公司纷纷登陆中国,刺激了中国索膜建筑事业的成长。陪伴现代科技的进一步成长,使人类面临着庇护自然情况的使命。是以,自然材料和传统的古老建筑材料势必被轻而薄且保温隔热性能优秀的高强轻质材料所取代。索膜建筑技术在这项变化中将饰演主要脚色,其在建筑领域内更多的使用是可以展望的,可谓前程似锦。情况、空气、文化、建筑形式的和谐统一,是全球范围内建筑师、计划师追求的最高方针。人类进进21世纪若何理解、构想、缔造和建设我们的生活空间?是现今建筑界面临的主要课题。正如全球建筑年夜师会北京宪章介绍,广义建筑学.....从理念上和理论根蒂根基上把建筑学、地景学、城市计划的要点整合为一。这是广义建筑学对今世建筑师,计划师提出的新要求建筑情况设计不仅为人类们供给了多的勾当空间,统一时间缔造了气象万千的自然与人文景观,久居樊篱下,复得返自然。阳光、空气、绿草、水溪,人造景观把人们带进花团锦簇,千姿百态的全球。以工钱本、天人合一已经是现代建筑情况学遵循的宗旨,是现代化城市建设一定遵照的原则。 建筑情况与可延续成长具有鲜明的时代特征。现代化的城市是景观情况的依托,而情况的主体和服务方针则是现代人。建筑情况作为一种主要的社会文化,是人类的理想与意志的外在体现,也是时代特征和地域文化的有机连系统一时间,建筑情况也与社会生产力的成长和今世科学技术水准紧密亲密相关。 膜结构是陪伴现代科学技术成长起来的全新建筑技术浮现形式,是材料科学、建筑学、结构力学和现代情况学快速成长的综合产物。 20世纪60年月陪伴现代柔性建筑材料的成长,建筑师们从帐篷着一最古老的轻松建筑结构动身,机关出了魔幻般的形式--膜结构。它可以组成单曲面,多曲面等分歧建筑结构形式,知足了建筑师们对建筑与美学高度统一的要求。 柔性材料具有透光和防紫外线功能,在一些室外建筑和情况小品中获得多的使用。正是由于这一特征,夜间的灯光设计使膜结构具有鲜明的情况标志特征。优美造型的膜材,不锈钢配件和紧固件加上设计轻便合理,概况处置严酷的钢结构支持,打造出形式美观,设计合理的膜结构,在现今全球范围内的建筑情况设计中据有举足轻重的地位。 1.文娱空间 2.标志性小品 3.绿色安步道 4.商业街 5.建筑进口 6.步行街 7.停车场 生活在现代都市的人们已从曩昔以谋生为方针的社会行为走上了以乐生为方针的新台阶,在精神上追求健康向上,愉快和富有人性的文化情况。现代建筑情况是现代城市,现代文化与社会,现代人的生活和观念的综合表象。在体现人的个性化,自娱性和多元性情况空间方面,膜结构以其独具魅力的建筑形式,势必会在情况建设中获得越来越多的使用。特征  膜结构作为一种建筑系统所具有的特征重点取决于其独有的形态及膜材自己的性能。恰由于此,用膜结构可以缔造出传统建筑系统不能到达的设计方案。
1、 轻质:张力结构自重小的缘由在于它依靠预应力形态而非材料来连结结构的稳定性。以便使其自重比传统建筑结构的小得多,但却具有优秀的稳定性。建筑师可以采用其轻质年夜跨的特征设计和组织结构细部构件,将其轻盈和稳定的结构特征有机地统一起来。
2、 透光性:透光性是现代膜结构最被多认同的特征之一。膜材的透光性可觉得建筑供给所需的照度,这对于建筑节能十分主要。对于一些要求光照多且亮度高的商业建筑等出格主要。经由过程自然采光与人工采光的综合采用,膜材透光性可为建筑设计供给更年夜的美学创作空间。夜晚,透光性将膜结构酿成了光的雕塑。
膜材透光性是由它的下层纤维、涂层及其颜色所决议的。尺度膜材的光谱透射比在10%~20%之间,有的膜材的光谱透射比可以到达40%,而有的膜材则是不透光的。膜材的透光性及对光色的选择可以经由过程涂层的颜色或是面层颜色来调理。
经由过程膜材和透光保温材料的适当组合,可以使含保温层的多层膜具有透光性。即使光谱透射只有几个百分点,膜屋面临于人眼来说依然是发亮和透光的,具有轻型屋面的观感。
3、柔性:张拉膜结构不是刚性的,其在风荷载或雪荷载的作用下会发生变形。膜结构经由过程变形来顺应外荷载,在此阶段中荷载作用标的目的上的膜面曲率半径会减小,直到能更有用抵当该荷载。
张拉结构的灵活性使其可以发生很年夜的位移而不发生永久性变形。膜材的弹性性能和预应力水准决议了膜结构的变形和反应。顺应自然的柔性特征可以激起人们的建筑设计灵感。
分歧的膜材的柔性法式也不不异,有的膜材柔韧性极佳,不会因折叠而发生脆裂或是破损,这样的材料是有用到达可移动、可展开结构的根蒂根基和条件。
4、 雕塑感:张拉膜结构的怪异曲面外形使其具有强烈的雕塑感。膜面经由过程张力到达自平衡。负高斯膜面凹凸升沉具有的平衡感使体型较年夜的结构看上往像脱离了重力的束厄局促般轻盈地飘浮于六合之间。不管室内仍是室外这类雕塑般的质感都让人激动。
  张拉膜结构可以使建筑师设计出各类张力自平衡、复杂且生动的空间形式。在一天内陪伴光线的变化,雕塑般的膜结构经由过程光与影而显现出分歧的形态。日出和日落时,低进射角度的光线将突现屋顶的曲率和浮雕效果,太阳处于远地址时,膜结构的流线型鸿沟在地面上投进曲曲折折的影子。采用膜材的透光性和反射性,经过设计的人工灯光也可以使膜结组成为光的雕塑。
5、 平安性:依照这时候有的列国规范和指南设计的的轻型张拉膜结构具有足够的平安性。轻型结构在地震等水准荷载作用下能连结很好的稳定性。
由于轻型结构自重较轻,即使发生意外坍塌,其危险性也较传统建筑结构小。膜结构发生撕裂时,假设结构安插能确保桅杆、梁等刚性支承构件不发生坍塌,其危险性会更小。
膜结构的柔性使其在任一荷载作用下均以最有益的形态承载。固然,结构的安插和外形要凭据荷载状态来进行设计和调整。设计要确何膜面与其辅助结构协调工作,以躲避力在膜面或辅助结构上集中而达结构破坏的临界值。优点  &;自清洁性-自始至终连结洁白美丽
&;透光性-布满自然光的明快空间
&;年夜跨度-无柱空间
&;轻量结构-抗灾、救灾威力年夜
&;舒适空间-自由的造型多用途
&;积雪对策-膜结构房顶有益于自动滑雪
&;防火性和耐久性-理想的建筑用膜材料安装工艺  1、膜材建造前准备与审核
膜材加工部经管人员与项目设设计师一定进行各个方面的设计交底与沟通,工程部经管人员认真领会加工生产要求。
由项目司理编制好《XX项目膜材加工建造工艺流程》,交项目设计技术经管人员员签定。
2、膜材加工建造质量控制
(1)、对加工机械与装备进行各个方面检查、检测。
(2)、依照《膜材加工建造工艺流程》的要求,认真做好膜材热合强度实验。并交由QC检测及格;
(3)、加工班长对介入膜材加工的人员进行严酷的培训与技术交底。
(4)、下料员对技术交底领会后,再次校对膜材品种、型号、颜色,并熟悉每片膜材尺寸,准确下料,并做好标识表记标帜。
(5)、按顺序整洁叠放好裁剪的膜材。
(6)、加工人员按缝合料,在顺序取缝合前并再次与找形裁剪图进行校对。
(7)、加工时严酷依照该种膜材划定的热合温度与热应时间进行操作。
(8)、QC人员对热合后的半制品、制品进行热合质检,对制品签发检测及格证。
(9)、对加工好的膜材进行编号与打包,交物流组发往项目所在工地。
1、膜材安装前,钢结构的挑梁宜加姑且支持或平衡索,确保钢结构在膜材安装中受力平衡,
2、在膜材安装前,对钢结构在尺寸进行丈量复核。
3、膜材在安装时不得划伤,并连结膜材的整洁。
4、灯光或其他热源与膜材连结一定距离,(膜材的概况温度不得年夜于70℃) 。
5、膜材安装终了后,应当交付并和甲方声名,应注重维护,这样才能确保膜材的使用的年限。(维护时代,尖锐的利器,明火等应远离膜结构)词条图册更多图册词条图片(16张)
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