膜结构知识.doc

膜结构知识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、节能、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。从结构方式上大致可分为骨架式、张拉式、充气式膜结构 3种形式 1. 骨架式膜结构( Frame Supported Structure ) 以钢构或是集成材构成的屋顶骨架后,在其上方张拉膜材的构造形式,下部支撑结构安定性高,因屋顶造型比较单纯,开口部不易受限制, 且经济效益高等特点,广泛适用于任何大,小规模的空间。 2. 张拉式膜结构( Tension Suspension Structure ) 以膜材、钢索及支柱构成,利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安定的形式。除了可实践具创意, 创新且美观的造型外,,大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材构成钢索网来支撑上部膜材的形式。因施工精度要求高,结构性能强,且具丰富的表现力, 所以造价略高于骨架式膜结构。海口海洋世界入口膜结构青岛音乐广场 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,利用送风系统让室内气压上升到一定压力后,使屋顶内外产生压力差,以抵抗外力,因利用气压来支撑,及钢索作为辅助材,无需任何梁,柱支撑,可得更大的空间,施工快捷,经济效益高,但需维持进行 24小时送风机运转,在持续运行及机器维护费用的成本上较高。用于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分别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。用于建筑膜结构的膜材,依涂层材不同大致可分为 PVC 膜与 PTEF 膜,膜材的正确选定应考虑其建筑的规模大小、用途、形式,使用年限及预算等综合因素后决定。 PVC 膜( PVC-Coated Polyester ) PVC 膜材在材料及加工上都比 PTFE 膜便宜,且具有材质柔软,易施工的优点。但在强度、耐用年限、防火性等性能上较 PTFE 膜差。 PVC 膜材是由聚脂纤维织物加上 PVC 涂层(聚氯乙烯)而成,一般建筑用的膜材,是在 PVC 涂层材的表面处理上,涂以数 micron 厚的压克力树脂(acrylic) ,以改善防污性。但是,经过数年之后就会变色、污损、劣化。一般 PVC 膜的耐用年限,依使用环境不同在 5~8 年。为了改善 PVC 膜材的耐侯性,近年来已研发出以氟素系树脂于 PVC 涂层材的表面处理上做涂层,以改善其耐侯性及防污性的膜材。 PVDF PVDF 是二氟化树脂( Polyvinylidene Fluoride )的略称,在 PVC 膜表面处理上加以 PVDF 树脂涂层的材料称为 PV