膜结构(5)-案例剖析

索膜结构组成、特点

大家听说过索膜结构吗?其实从严格意义上来说,索膜结构就是我们平时所说的张拉膜结构,也是膜结构的常见形式之一,外表轻巧、美观、柔美,寿命也很长,很受人青睐。要说一个完整的索膜结构需由膜材、索结构、支架结构三部分组成,缺一不可。其实索膜结构有很多我们不了解的好处,今天我们就来详细了解一下。 (索膜结构-图例) 【索膜结构介绍】 大家对索膜结构了解多少呢?它也被称为张拉膜结构,是膜结构三种常见形式之一,其以膜材、钢结构支柱、拉索等共同作用,使膜面形成一定的张力从而形成承受外载荷的某种稳定的空间结构,与骨架式、充气式结构相比索膜结构是很能体现膜结构精髓的形式,由于其强度决定于受拉构件的承载能力而不是结构的稳定性,所以能够充分发挥钢索和膜材受拉工作时强度高、自重轻的特点,更加适合于大跨度结构中。 其造型也更加的灵活、轻巧、柔美,对于索膜结构来说不需要多余的支撑体系也不需要多余的装饰,其结构本身就是一种艺术造型。所以索膜结构非常适合用在标志性建筑上,如体育场馆、商场、交通设施、娱乐设施、文化景观设施等,不仅如此因为造型感强、制作简单、安装便捷、节能环保、安全性好所以索膜结构现在应用范围非常广泛。

【索膜结构组成】 一个完整的索膜结构一般由三部分组成:膜材、索结构、支架结构,下面我们简单说下这三部分。 1.形成曲面结构的张拉膜材,膜材作为结构材料,要能够抵抗一定的载荷而不致引起过大变形,同时作为结构中的覆盖材料,需要满足一定的建筑功能,如遮蔽、防火、耐久等,常用的为PVC/PVDF 膜材。 2.用于加强膜面的脊索、谷索以及将膜内力传向支撑结构的边索,索结构除了对膜面受力方面有加强作用,更重要的是它们起到了改变建筑造型的作用,尤其是脊索和谷索的灵活设置可能对整个建筑带来奇妙的视觉效果。 3.索膜结构体系中的支架结构,支架结构中常用的是钢结构,也可以采用混凝土结构,一些情况下甚至可以使用木结构或其他结构,支架结构除满足将索膜体系的内力传递到基础这一要求外,其构造形式也直接影响了索膜结构的整体造型。 【索膜结构特点】 一个好的索膜结构就需具备以下特点: 1.造型自由灵活艺术感强 因为索膜结构整体构造非常简单,支架结构、索结构以及膜材的灵活搭配组合,打破了传统以直线为主的建筑结构形式,可以创造出各种富有时代气息的优美曲面造型,特别是夜晚配合灯光更容易形成

膜结构面积计算说明

关于膜面积计算的说明 由于膜面为负高斯曲面,不能用简单公式进行计算。所以在膜用量问题上出现分歧。现对膜面计算方法进行说明。 关于膜面的几个面积的含义 1.投影面积:由建筑平面布置图计算的建筑面积,膜面计算有轴线计算以及结构外皮计算 两种。(本工程按西北角雨棚做示范,轴线投影面积为2167.2) 2.展开面积:针对此工程展开面积分为三种。 2.1近似整体膜面展开面积(由简单公式近似计算的未进行裁剪的整体找型后的面积) 2.2整体膜面展开面积(未进行裁剪的整体找型后的面积)。 2.3裁剪膜片膜面展开面积(已经进行裁剪并加入焊接搭接用量的面积)。 三个展开面积从小到大排列为近似展开<整体展开<裁剪展开 3.排版面积:由2.3的膜片在原材料上进行排版后最终得到的实际膜材用量面积,包含损 耗。 由于膜面面积只能通过计算机找型计算。所以一般膜结构厂家在膜材用量上都会有一个系数。这个系数是针对不同工程。不同结构形式。不同裁剪办法预估的一个系数。都是由经验来确定的。 综合系数(1.35)=排版面积/投影面积 展开放大系数(1.25)=展开面积/投影面积 损耗系数(1.09)=排版面积/展开面积 找型系数(1.14)=展开面积/近似计算展开面积 综合系数=展开放大系数*损耗系数=1.235*1.089=1.345 下为各个系数计算过程 排版面积/投影面积=综合系数(此系数包含展开用量,搭接用量以及损耗用量)2917.8/2167.2(投影)=1.346 排版面积/裁剪膜片膜面展开面积=损耗系数(此系数仅仅是损耗用量) 2917.8/2677.69(2.3条面积)=1.089 裁剪膜片展开面积/投影面积=展开放大系数(此系数含搭接焊接量) 2677.69(2.3条面积)/2167.2(投影)=1.235

索膜结构

索膜结构的应用及其发展方向 钢构09-2 顾建伟 0940193207

索膜结构是用高强度柔性薄膜材料经受其它材料的拉压作用而形成的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。其造型自由、轻巧、柔美,充满力量感,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。 索膜结构作为新的建筑形式于本世纪五十年代在国际上开始出现,至今已有四十多年的历史,特别是到了七十年代以后,膜结构的应用得到了迅速发展。膜结构的出现为建筑师们提供了超出传统建筑模式以外的新选择。 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。而且膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实现时所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡的可视空间。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。另外值得一提的是,在阳光的照射下,由膜覆盖的建筑物内部充满自然漫射光,无强反差的着光面与阴影的区分,室内的空间视觉环境开阔和谐。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。这种结构形式特别适用于大型体育场馆、入口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览

会场、购物中心等领域。 其主体分为 张拉膜结构 PTFE建筑膜材 玻纤PVC建筑膜材 ETFE建筑膜材等形式。 只有正确表达结构逻辑的建筑才有强大的说服力与表现力”这句话揭示了张拉膜结构的精髓。对于张拉膜结构,任何附加的支撑和修饰都是多余的,其结构本身就是造型;换句话说,不符合结构的造型是不可能的,因为那样的薄膜不是飘动的就是缺乏稳定性的。张拉膜结构的美就在于其“力”与“形”的完美结合。张拉膜结构的基本组成单元通常有:膜材、索与支承结构(桅杆、拱或其他刚性构件)。 膜材一种新兴的建筑材料,已被公认为是继砖、石、混凝土、钢和木材之后的“第六种建筑材料”。膜材本身不能受压也不能抗弯,所以要使膜结构正常工作就必须引入适当的预张力。此外,要保证膜结构正常工作的另一个重要条件就是要形成互反曲面。传统结构为了减小结构的变形就必须增加结构的抗力;而膜结构是通过改变形状来分散荷载,从而获得最小内力增长的。当膜结构在平衡位置附近出现变形时,

膜结构介绍

膜结构介绍 一种适合建筑的新材料的出现,必然引建筑结构的革命,如历史上的混凝土和钢材,70年代以来,以欧美为中心发展起来的新型织物膜材,也是如此,用这种优良的织物,辅以柔性或钢性支撑,可绷成一个曲率互反,有一定刚度和张力的结构体系。这种全新的建筑结构形式,集建筑学、结构力学、材料学与精细化工、计算机技术等为一体,具有以下优秀的特点: 1、造型的艺术性。它既能充分发挥建筑师的想象力,又能体现结构构件清晰受力之类。 2、良好的自洁性。膜建筑中采用具有防护涂层的膜材,可使建筑具有良好的自洁效果,同时保证建筑的使用寿命。 3、施工的快捷性。膜建筑工程中所有加工和制作均在工厂内完成,现场只进行半成品组装,因此施工简便快捷,施工周期短。 4、较好的经济性。由于膜材具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,因而比较节约能源,降低了长期使用费用,同时夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的广告宣传效益。 5、 结构自重轻,非常适合于建造大跨度空间结构。 膜结构的分类 膜结构按结构受力特性大致可分为充气式膜结构、张拉式膜结构(Tension/Suspension membrane structure)、骨架式膜结构(Frame membrane strcture,Cable dome membrane structure)、组合式膜结构(Compound membrane structure)等几大类。 充气式膜结构张拉式膜结构

骨架式膜结构组合式膜结构 膜 应 用 领 域: ★ 体育设施: 体育场、健身中心、游泳馆、网球馆、篮球馆等。 ★ 商业设施: 商场、购物中心、大型会展场所、餐厅、酒店(挑檐)等。 ★ 文化设施: 展览中心、剧院、会议厅、博物馆、植物园、水族馆、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、天桥连廊等。 ★ 工业设施: 工厂、仓库、科研中心、处理中心、温室、物流中心等。 ★ 景观设施: 建筑入口、标志性建筑或景观性小品、广场休闲区、海滨娱乐休闲建筑、居住小区、游乐场、步行街、停车场、楼宇屋顶改造更新等。  与膜结合的结构大约有下述几类: 纯钢拱形结构 采用传统的梁柱系统,屋顶为圆拱式,柱梁间距一般为8m左右。 混凝土结构主体加钢拱 以上两种最简单的膜结构,依平面的形状,如方形、菱形等,可有许多变化,拱的间距依使用的膜材强度、设计荷载、风力等确定。 混凝土主体结构加钢索 脊素为上弯,位于膜布下面,谷索为下弯,位于膜上面。两种钢索的弯向相反张拉后造成相反方向的垂直力,使膜市受到垂直方向的张力,膜布中水平方向的张力直接张拉形成。 混凝土主体结构加钢柱 张拉式帐篷膜结构 大型(跨度在200m以上)气撑式膜结构 用扁钢作的钢索加上膜布,可以做成大跨度的巨型屋顶。这种建筑,结构简单,施工方便,经济效益高,无需维修。但因需常年维持封闭,进出较不便,现己不再新建,但仍不失为一种好的结构形式。由于膜结构需要精确的设计及剪裁,以达到理想的效果,大卫、盖格和哥伦比亚大学的同僚迈克、马克麦克和约塞夫、赖特共同开发了非线性钢索计算程式,为气撑式大型膜屋顶工程设计奠定了基础。自1973年至1978年,在世界各地一连建造了12座气撑式膜结构大型室内体育馆,与同时期落成的其他球场比较,这些膜结构的体育馆不但价格便宜,而且施工快。面积40000m2的银顶球场的屋顶只用了11.5个月即全部完成。为世界最大之室内体育馆。

膜结构建筑

膜结构在中国的应用 80年代末期,我国学者开始关注国际上膜结构的发展;1994年,我国 第一个膜结构专业公司成立,此后,膜结构在我国迅速应用起来;1995年,在北京顺义建成的北京顺义武警招待所游泳馆充气膜结构是目前我国能见到的为数不多的充气膜结构;1997年建造的上海八万人体育场是由64榀径向悬挑桁架和环向次桁架组成的空间结构作为骨架,屋面共有57个由8根拉索和一根立柱覆以膜材组成的伞状单体,膜的覆盖面积2.89万平方米。 虽然上海八万人体育场是由太阳工业集团建造的,但这是我国首次将膜结构大面积应用到永 久建筑上。膜结构在中国的发展随着膜结构的广泛应用,在膜结构工程中膜屋盖和膜体破裂、膜面污迹严重、皱泽褶明显、节点严重锈蚀、粗制滥造现象严重。基于以上背景,2001年,中国钢结构协会空间结构分会与中国建筑科学研究院牵头,组织有关专家编写了膜结构 技术规程。2002年12月,中国钢结构协会空间结构分会膜结构专业委员会成立,至此,我 国的膜结构行业步入规范、有序的管理状态。2004年8月1日《膜结构技术规程》正式颁布 实施。至今,在我国建成的膜结构工程已近200余项,膜结构企业也发展到近百家。新素材 为膜结构添彩膜材的基层基本是由玻璃纤维或聚酯纤维组成,面层大多用聚**乙烯、特**隆、硅铜构成。进入90年代以来,人们把光触媒具有分解有机物的功能应用到膜材料上。据北京太阳鹰技术开发有限公司总经理林果儿介绍,当紫外线照射到二氧化钛光触媒的涂层时,附 着在膜材表面上的有机物将被氧化分解,其具有的超亲水性极易被雨水冲刷,从而发挥出光 触媒涂层膜材料的自洁性能和不易污染的特性。除此外,光触媒涂层的膜材料还能起到净化 发生在膜表面上的有害物质的作用。| 膜结构停车棚是依靠膜自身的张拉应力与支撑杆和拉索共同构成机构体系。在阳光的照射下,由膜覆盖的建筑物内部充满自然漫射光,无强反差的 著光面与阴影的区分,室内的空间视觉环境开阔和谐。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。停车场的规划和建设成为现代城市规划的重 要组成部分变的越来越重要。膜结构轻巧、别致的造型在停车场及候车厅的建设中担当了重 要角色除了满足防风雨、防日晒等基本功能外并有较好的标识招揽效果展现了人们个性化的 一面。膜结构车棚特点:车棚材料选用了进口结构建筑材料。车棚骨架,表面处理采用进口 船用底漆,炳烯酸聚氨酯面漆。 1. 耐用:由于高强度的膜材出现,再加上张拉技术的应用, 使膜结构车棚抵御风雨的能力是一般雨蓬之类不可比拟的。有的车棚采用永久性膜材,可使 用三、四十年。特别是遇到剧烈的暴风雨天气,膜结构建筑巍然不动,毫发不损。 2. 艺术性:除了一般雨蓬不可比拟的实用、耐用、遮风挡雨的功能外,膜结构雨蓬更是一座雕塑,一件 艺术品,给人美的视觉享受。其柔美,其曲线,其刚柔并济,其丰富造型,其洁白无瑕,让 人眼前一亮,回味悠长。 3. 经济性:研究表明,长期露天停放的车辆,性能损耗速度比车棚 内停放车辆快一倍。而采用膜结构雨蓬更能真正呵护您的爱车减缓您爱车的老化速度。从经 济角度来说,投入不多却大大延长您座骑的寿命。 4.透光性:透光性能好(透光率20%)。在阳 光下曝晒不会产生黄变、雾化、透光不佳。 5.耐候性:表面有防紫外线的共挤层,可防止太阳 紫外线引起的树脂疲劳变黄。表面共挤层具有化学吸收紫外线并转化为可见光。对植物光合 作用有良好的稳定效果(极适合保护各类车、贵重艺术品及展品,使其不受紫外线破坏)。 6. 抗冲击性:建筑膜才的冲击强度是普通玻璃的250-300倍,是亚克力的板材的20-30倍,是钢 化玻璃的2倍,几乎没有断裂的危险性,有"不破玻璃"和"响钢"之美称。 7.阻燃性:据国家 GB8624-97测试属阻燃B1级,无火滴,无毒气。 8.耐温性:在摄氏族-40.C至+120.C温度范围内不会引起变形等品质劣化。 9.轻便性:重量轻,绝对保证棚下人和物的安全。 10.隔音性:隔 音效果佳。膜结构车棚作用:具有遮阳、挡雨、实用、美观的作用。膜结构车棚适用范围:社

国外经典索膜结构建筑

国外经典索膜结构建筑 国外大型膜结构建筑通常是由索膜及索网结构搭配构造,这种结构在体育场上的应用非常普遍,另外还经常应用于车站屋顶或商业娱乐中心设施上。世界上第一个索网结构建于1951年,是美国MatthewNowiski和FredSeverud共同设计的RaleighArena(雷里活动中心),索网为双曲抛物面。FredSeverud的学生FREIOtto在此基础上,提出物理模型法的找形理论,并应用于膜结构。1967年,蒙特利尔展览会西德馆首次将索网结构与膜结构结合起来,被业界认为是索膜结构在大跨度建筑结构领域应用的里程碑。 此后,索膜结构开始广泛应用于大跨度建筑结构,典型的国外工程实例有沙特阿拉伯吉达国际航空港、美国圣地亚哥会议中心、美国丹佛国际机场等。下面为收集整理的一些国外知名膜结构建筑,供爱好者阅读。 1.德国汉堡网球场 德国汉堡网球场膜结构展开面积约10000平方米,采用PVC(PVDF面层)膜材。屋顶是可开合式膜结构,这种屋顶能确保在任何季节举行网球比赛,避免重要赛事因天气原因中断或延迟。 2.英国泰晤士河千年穹顶 千年穹顶1999年底建成,其造型很奇特,它有12根穿出屋面高达100米的桅杆,屋盖采用圆球形的张力膜结构。膜面支承在72根幅射状的钢索上,远远望去像一个白色的大帐篷。

3.美国丹佛国际机场候机大厅 美国丹佛国际机场的特别之处在于屋顶用特殊布料覆盖及采用张拉结构的设计,令人联想到冬天受冰雪覆盖的落矶山脉。 4.2005年日本爱知世博会膜结构建筑超过50万平方米,其中日本国家馆代表着当时膜结 构的最尖端水平。 5.Khan Shatyr娱乐中心 Khan Shatyr娱乐中心150米高的悬索帐篷是世界上最高的拉力结构,也是这座中亚城市的最高建筑。用EFTE材料制作的穹顶覆盖了10万平方米的面积,包括一座公园、一座水上公园和一座上部平台以及无数娱乐休闲和零售设施等。

索膜结构规范

索膜结构规范 Prepared on 22 November 2020

第一章总则 一、为了在膜结构的设计与施工中,做到安全可靠、技术先进、经济合理,根据我公司多 年来设计、施工经验及技术经济的发展要求,特制定本规程。 二、本规程适用于一般永久性、临时性民用建筑屋盖及构筑物,除开合式和充气膜结构之 外的膜结构设计、施工与验收。 三、对超过本规程规定的建筑膜结构参照使用本规程时,除应进行充分的可行性规范、规 程或标准的规定。对超过本规程规定的膜材、配件等应参照相关的规定进行试验。四、设计膜结构时,必须根据设计条件进行计算分析,严禁盲目套用其他膜结构的设计或 计算结果。 五、膜结构的设计、施工和验收,除应执行本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规 定。 第二章术语和符号 第一节术语 一、膜材membranematerial 由高强度的织物基材和聚合物涂层构成的复合材料。涂层对基材起保护作用,并形成 膜材料的密封性能。 二、膜片membranesheet 膜材的裁剪片。 三、膜体membranefield 由膜片连接加工而成的膜区域。 四、膜面membranesurface 张拉并安装就位于支承结构上的膜体。 五、膜结构membranestructure 由膜面和支承结构共同组成的属于建筑物或构筑物的一部分或整个结构称为膜结构。 六、充气膜结构air-supportedmembranestructure 利用充气方式使膜面内外产生压力差,从而保持稳定的膜面形态的膜结构。 七、开合式膜结构retractablemembranestructure 利用机械方式使膜在开启和闭合的膜结构。 八、张力膜结构tensilemembranestructure 由膜面与索通过施加预张力形成具有一定刚度的稳定曲面,从而能够承受一定外荷载

索膜结构施工要点_索膜结构性能特点

索膜结构施工要点_索膜结构性能特点 索膜结构兴起于20世纪60年代,直到21世纪才逐步引入中国并被广泛应用于体育馆、展览中心、步行街等文体商业设施,索膜结构的施工可以交由专业的膜结构公司去全程把脉,作为业主们要能了解一些基础的膜结构施工要点也是能对施工过程起到一个很好的监督作用,,本文就针对索膜结构的施工要点和性能特点给大家做个介绍,以便您对索膜结构有个了解,下面就跟随致彩膜结构公司的小编一起看看吧。 【索膜结构施工要点】 一、支承结构,应事先确定好具体的安装步骤及安全技术规范,检查相应钢材有无锈迹、腐蚀,索跟锚具的接触面是否有异常。 二、膜面,膜面要求无积水、无腐蚀、无颜色异常,各节点固定要结实。 三、膜材设计及安装,膜材设计是索膜结构施工前准备工作中的重中之重,应要求相关的设计人员量好膜材相应的尺寸,把控好每个控制点的未来装置误差,要对膜材出厂时的各类质量保证相关文件、

数据进行检验,检查膜材表明是否有磨损,装置时要密切注意气候的变化,避免膜材发生抖动的假象。【索膜结构性能特点】 一,自然光的灵活转换,透光是所有膜结构建筑都共有的性能,我们还可以采用人工干预的方式控制自然光的照射,满足了对于建筑内光亮在不同时间段有着不同要求的业主们。 二,索膜结构的自重非常小,这是因为它是依靠预应力形态来保持整体结构的稳定性,使得其自重要比传统的建筑结构小多了。 三,可灵活移动及多次重复使用,由于索膜结构的自重很小,组装快速,多次重复使用,经济又环保。四,环境适应性强,索膜结构能够通过改变自身的形式来适应不同的空间布局及其天气变化。 五,安全可靠,依据行业规范设计出来的索膜结构都具有足够的安全性,即使坍塌,危险性也会很小。【索膜结构基本介绍】 目前膜结构找形分析的方法主要有动力松驰法、力密度法以及有限单元法等。荷载分析既是分析结构在各种荷载工况下的响应。而另一个目的是确定索、膜中初始预张力。在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向应力减少,这就要求施加初始张应力的程度要满足在不利荷载作用下应力不致

河南膜结构面积的计算

河南膜结构面积的计算 关于膜面积计算的说明 由于膜面为负高斯曲面,不能用简单公式进行计算。所以在膜用量问题上出现分歧。现对膜面计算方法进行说明。 关于膜面的几个面积的含义 1. 投影面积 :由建筑平面布置图计算的建筑面积, 膜面计算有轴线计算以及结构外皮计算两种。 (本工程按西北角雨棚做示范,轴线投影面积为 2167.2) 2. 展开面积 :针对此工程展开面积分为三种。 2.1近似整体膜面展开面积(由简单公式近似计算的未进行裁剪的整体找型 后的面积) 2.2整体膜面展开面积(未进行裁剪的整体找型后的面积) 。 2.3裁剪膜片膜面展开面积(已经进行裁剪并加入焊接搭接用量的面积) 。 三个展开面积从小到大排列为近似展开<整体展开<裁剪展开 3. 排版面积 :由 2.3的膜片在原材料上进行排版后最终得到的实际膜材用量面积,包含损耗。 由于膜面面积只能通过计算机找型计算。所以一般膜结构厂家在膜材用量上都会有一个系数。这个系数是针对不同工程。不同结构形式。不同裁剪办法预估的一个系数。都是由经验来确定的。 综合系数(1.35) =排版面积 /投影面积 展开放大系数(1.25) =展开面积 /投影面积 损耗系数(1.09) =排版面积 /展开面积 找型系数(1.14) =展开面积 /近似计算展开面积 综合系数 =展开放大系数 *损耗系数 =1.235*1.089=1.345 下为各个系数计算过程 排版面积 /投影面积 =综合系数(此系数包含展开用量,搭接用量以及损耗 用量) 2917.8/2167.2(投影 )=1.346 排版面积 /裁剪膜片膜面展开面积 =损耗系数(此系数仅仅是损耗用量) 2917.8/2677.69(2.3条面积) =1.089 裁剪膜片展开面积 /投影面积 =展开放大系数(此系数含搭接焊接量) 2677.69(2.3条面积) /2167.2(投影) =1.235 近似计算膜片展开面积由于不含搭接焊接用量,找型变形量,所以展开放大系数应再乘以一个找型系数 1.14才能认为是裁剪膜片膜面展开面积(2.3条) 2677.69/2353.3=1.138 PS :本身我们公司是不提供计算近似膜片展开面积计算的,因为并不准确,只不过为了与业主沟通时候有更直观的计算方式。所以本次工程量计算引入了近似计算膜片展开面积的说法。是一个比较不严谨的计算方法。 河南国星膜结构一心致力于膜结构的供应与服务,拥有成熟的工艺流程,技术力量雄厚,专业从事膜结构生产

大跨度钢结构及索膜结构

大跨度钢结构及索膜结构 大跨度钢结构和索膜结构作为大型公共建筑的主要受力部分和新型屋面系统,其质量直接影响到建筑物的安全和使用功能。本文仅结合上海体育场、浦东国际机场、虹口足球场、上海新国际博览中心等工程的监理实践,对大跨度钢结构和索膜结构施工质量控制的几个主要方面进行一些讨论。 ⑴对桁架钢构件制作质量的控制①对于钢构件制作的胎架划线和搭设 尺寸、钢构件拼装时的基准线和定位方式等进行严格检查控制。②钢 构件拼装检查应在制作焊接完成后自由状态下进行。应按每榀构件拼装 胎架中每一支点的三维空间位置验收结构尺寸。 ⑵钢结构焊接①对于施工单位首次焊接的钢种,一定要进行焊接工艺评 定,并制定相应的焊接工艺。②监理一定要抓住对焊工合格证的检查。 检查内容应包括:母材及焊材种类、焊接位置、焊工合格证的有效期。 ③严格把住接头装配质量关。接头的装配质量包括:坡口质量,根部 间隙,对口错边量等几个方面。④当焊接表面潮湿、有油污,焊接环 境温度过大或焊接部位受风、雨、雪直接侵袭时,都无法保证焊出高质 量的焊缝,特别是焊低氢焊条时更容易出现问题,施工单位应在工艺方 案及对焊工进行施工交底时明确。⑤焊接过程中为减少焊接应力,防 止产生焊接裂纹,应严格按照标准规定要求对焊接部位进行预热,在整 个焊接过程中应随时加热以保证焊缝道间温度并一次焊完一条焊缝,在 焊接完成后应及时按标准要求进行后热。⑥对设计及国家规范要求探 伤的焊缝,应对每条焊缝按比例要求进行无损探伤。检验位置及长度由 质检人员指定并书面通知NDT人员。检验后NDT人员应出具探伤报告, 探伤报告应标明探伤的具体部位。焊缝完成后质检人员及时按设计和 GB50205等标准要求进行外观检查和无损检验,不合格部分及时通知焊 工返修(返修焊缝工艺也必须是评定合格的)。 ⑶钢结构安装质量控制①安装前,施工单位应对构件的产品合格证、设 计文件与预拼装记录进行检查,并复验记录构件的尺寸。钢结构的变形、 缺陷超出允许偏差时,应进行处理。②钢结构吊装就位后,应对构件 定位轴线、标高等设计要求控制点进行测量做好标记,对吊装对接接头 质量进行焊前检查。安装好临时支撑及钢浪索以使钢屋架在施工过程中 安全稳定。③钢结构安装时,施工单位应提交每榀构件吊装后的标高 尺寸、焊接、涂装等分别向监理提交验收。

膜结构在建筑中的运用

膜结构建筑及其造型分析 摘要:膜结构是一种优良的结构形式,在世界各地受到广泛应用。从结构上可 以分为:骨架式膜结构,张拉式膜结构,充气式膜结构3种形式。膜结构还拥有轻质、透光性、柔性、雕塑感、安全性、功能性、极具表现力等特性,有广阔的应用前景。 关键词:膜结构;分类;特性;发展方向 正文: 一、前言 膜结构是用高强度柔性薄膜材料经受其它材料的拉压作用而形成的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。其造型自由、轻巧、柔美,充满力量感,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。 二、膜结构建筑形式的分类 从结构上分可分为:骨架式膜结构,张拉式膜结构,充气式膜结构3种形式。(一)骨架式膜结构(Frame Supported Structure) 以钢构或是集成材构成的屋顶骨架,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。 (二)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,也是最能展现膜结构精神的构造形式. 近年来,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。 (三)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。 三、结构的特性 膜结构作为一种建筑体系所具有的特性主要取决于其独特的形态及膜材本身的性能。恰由于此,用膜结构可以创造出传统建筑体系无法实现的设计方案。(一)轻质: 张力结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性。从而使其自重比传统建筑结构的小得多,但却具有良好的稳定性。建筑师可以利用其轻质大跨的特点设计和组织结构细部构件,将其轻盈和稳定的结构特性有机地统一起来。

张拉索膜结构体系及其施工技术

张拉索膜结构体系及其施工技术 膜结构是指积极地利用膜状材料,并在结构及建筑设计上充分体现膜结构特点的结构形式。上世纪50-60年代,随着化学工业的飞建发展,加工复合材料工艺的进步,使作为屋顶使用的膜材的综合性能得以改善和提高,为这一新兴建筑形式的流行打下了良好的物质基础。同时,随着社会发展和生活水平提高,人们希望突破传统建筑结构形式和风格的局限,膜结构以其新颖独特的建筑造型顺应了人们的这一愿望。 现代膜结构工程是集建筑学、结构力学、化工学、材料学及计算机学为一体的高科技工程。由于它独特的性能和强烈的视觉冲击效果,很快被人们所接受,并出现了不可阻挡的发展态势。膜结构建筑适用范围很广,可用于体育建筑、展览建筑、娱乐建筑、演出建筑、机场建筑及各类海滨娱乐休闲建筑及设施。 1膜结构分类 从结构形式上膜结构建筑可简单地概括为充气式、骨架式和张拉式三大类口。 1.1充气式膜结构(AirSupportedMembraneStructure) 充气式膜结构是依靠膜曲面内外气压差来维持膜曲面的形状。这种索膜建筑历史较长,但因在使用功能上明显的局限性(如形象单一、空间要求气闭等),使其应用面较窄;但充气式索膜体系造价较低,施工速度快,在特定的条件下又有明显优势。1970年日本大阪万国博览会的美国馆,采用的就是这种结构,它标志着膜结构的开始。

1.2骨架式膜结构(FrameworkMembraneStructure) 骨架式索膜建筑常在某些特定的建筑中被采用,是由于其结构形式本身的局限性(骨架体系自平衡,膜体仅为辅助物,使膜体强度高的特点发挥不足等);而骨架形式与张拉形式的结合运用,常可取得更富于变化的建筑效果。骨架式索膜体系建筑表现含蓄,结构性能有一定的局限性,造价低于张拉式体系。1996年亚特兰大奥运会主体育馆(佐治亚穹顶)为这类结构的典型工程。 1.3张拉式索膜结构(TensionedCable-MembraneStructure) 张拉式索膜建筑可谓索膜建筑的精华和代表。张拉索膜结构中膜曲面通过预应力维持自身形状,膜既是建筑物的圈护体又作为结构来抵抗外部荷载效应。由于其建筑形象的可塑性和结构形式的高度灵活性和适应性,该结构形式的应用极其广泛。张拉式索膜结构又可分为索网式、脊谷式等。这种体系富于表现力,结构性能强,但造价稍高,施工精度要求也高。这类工程最典型的是美国丹佛机场候机大楼。 2张拉索膜结构体系 张拉式索膜结构体系由膜体(膜材)、张拉索(边索、谷索、脊索和拉地索)、支承结构、锚固体系及各部分之间的连接节点等组成。 2.1膜材 膜材是由高强度的织物基材加上聚合物涂层构成的复合材料。膜材根据基材和表面涂层的不同,一般分为三大类:A种膜材(玻璃纤维基材、PTFE涂层)、B种膜材(玻璃纤维基材、硅酮涂层)、C种膜材(聚酯长丝基材、PVC涂层)。其中A种膜材多用于美洲和日本,C种膜材在

施工质量保证措施及质量保证体系

施工质量保证措施及质量保证体系 1主要项目施工质量保证措施 1.1施工材料的质保措施 施工材料的质量,尤其是用于结构施工的材料质量,将会直接影响到整个工程结构安全,故在各种材料进场时,一定要求供应商随货品提供相应的质量检验合格证书和出厂合格证。对钢材、水泥、石料等及时做复试和分析报告,凡本工程使用的工程材料,均须有省级质检机构检测认证或认可的有效报告。 总之,在材料供应和使用过程中,必须做到“四验”“三把关”。即“验规格、验品种、验数量、验质量”。材料验收人员把关、技术质量试验人员把关、作人员把关以保证各种材料均是合格优质的材料。 1.2试验与检验的质量保证措施 (1)砼的配合比设计,由质检站实施试配,试配经监理工程师批准后才实施(包含砼外加剂的检验和试配)。 (2)严把原材料质量关,原材料进场(如钢筋、水泥等)必须有出厂合格证,认真验对,并直接按规范要求进行抽检,对砂、石料定期按批量进行检查,不合格的材料严禁用于工程中。 (3)试验中的试件按技术标准的要求送到质量检验站进行试验或检验,将试验或检验结果交监理工程师审查。 (4)对各种记录表格、试验表格、报告等应建立技术档案,保证资料齐全和完善。所有竣工资料按有关部门规定编制,各分部(分项)工程的竣工图在有关工程完工后陆续提交监理工程师审查。 1.3工程隐蔽项目的质量保证措施 隐蔽工程属于特殊工序,它对工程的质量影响很大。我们对每项

隐蔽工程都严格把好质量关,在经质检人员检验判定合格并签署隐蔽工程自检记录后,填写隐蔽工程验收申请单,在履盖前48小时通知业主代表/设计代表/监理工程师参加验收,经签字认可后才能转入下道工序,同时施工过程控制严格,每一道工序都要满足规范要求。1.4 施工测量保证措施 (1)施工前,对图纸提供的施工控制点、水准点进行交接复核,并据此测设施工基线和施工水准点。 (2)将施工基线设置在不致发生沉降及位移的地方,并设立两个施工水准点,沿基线设置防波堤定位坐标点和控制点,施工基线和施工水准点应经常检查,设置的测点、标点应明显,并加以保护,使其不致遭受碰撞。 (3)测量仪器使用前必须经过计量所标定。 (4)施工基线及施工水准点测量精度应符合下列要求: a.施工基线三角形最大闭合差±15″; b.施工基线测角中误差±15″; c.施工中水准测量环闭合差±20 R(mm),R—为环线路长度(km); d.施工中水准测量高程差±30L(mm)L—测段路线长度(km)。(5)将计算成果整理成册后,交监理工程师验收。 1.5抛填保证措施 (1)根据设计要求通过测量系统控制抛石驳船定位。 (2)按网格分段分层,按不同石料要求立体交叉,多工艺配合抛填。 (3)抛填时严格控制石料规格,严格执行不同部位不同的石料规格要求。 (4)严格控制抛石偏差,不同规格抛石的允许偏差不同:堤心

常州工程职业技术学院内部质量保证体系建立与运行实施方案

常州工程职业技术学院 内部质量保证体系建立与运行实施方案 为建立常态化人才培养质量自主保证机制,促进学院主动适应经济社会发展和人的全面发展需求,持续提高人才培养质量,根据《教育部办公厅关于建立职业院校教学工作诊断与改进制度的通知》(教职成厅〔2015〕2号)和《关于印发〈高等职业院校内部质量保证体系诊断与改进指导方案(试行)〉启动相关工作的通知》(教职成司函〔2015〕 168 号)《江苏省高等职业院校内部质量保证体系诊断与改进工作方案》(苏教高﹝2016)9 号),结合学院实际,制定本实施方案。 一、指导思想 深入贯彻《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》(国发〔2014〕19 号)《高等职业教育创新发展行动计划(2015-2018 年)》(教职成〔2015〕9 号)《江苏省中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》(苏发〔2010〕 11号)等文件精神,以建立目标体系,完善标准体系和制度体系,提高利益相关方对人才培养工作质量的满意度为目标,按照“需求导向、自我保证,多元诊断、重在改进” 的工作方针,遵循高职教育人才培养内在规律,切实履行人才培养工作质量保证的主体责任,建立自主性的内部质量保证体系和常态化的质量保证诊断与改进(以下简称:诊改)机制,为实现学院“人才培养质量高、技术技能积累多、服务社会声誉好”的办学目标提供保障。

二、基本原则建立内部质量保证体系和常态化诊断与改进 机制,遵循以下原则: (1)主体性原则:诊改工作涵盖决策指挥、质量生成、资源建设、支持服务和监督控制等五个系统,与学校、专业、课程、教师、学生五个层面工作融为一体,部门及全体师生员工均为诊改主体,充分体现“三全”(全员、全过程、全方位)育人。 (2)可控性原则:遵行 SMART 原则(具体、可测、可达、相关、时限),系统设计学校、专业、课程、教师、学生等不同层面的质量目标和标准。 (3)科学性原则:诊改工作针对不同层面(主体)确定科学合理的诊改内容、周期和方法。 (4)客观性原则:诊改工作以学校人才培养工作状态数据及相关信息分析为基础,实事求是地开展诊改。 (5)持续性原则:建立的内部质量保证体系与诊改运行机制有效且可持续。 三、思路与目标 借鉴全面质量管理(TQM)、目标管理、知识管理、卓越绩效管理等理论,以考核性诊改为抓手,以标准与制度体系建设为基础,以校本数据平台建设为支撑,形成内外结合的全方位、多元化质量保证机制,确立“以生为本、人人成才”的质量理念,培育以自律为主要特征的学院质量文化。 以学院“十三五”规划制定的一系列目标为依据,确立质量目标和标准,建立“五纵五横一平台”为基本框架的内部质量保证体系,完善“质量计划、质量控制和质量提升”管理与运行流程,形成常态化、网络化、全覆盖、具有较强预警功能和激励作用的 —2—

整体空气支承式膜结构的计算分析

整体空气支承式膜结构的计算分析 向阳 (北京思博福瑞空间结构技术有限公司,北京100102) 提要:依据《膜结构技术规程》,膜结构大致可分为四大类。空气支承式膜结构是其中应用较少的类型之一。本文将空气支承式膜结构又细为整体空气支承式和局部空气支承式,并针对整体空气支承式膜结构的特点,以一个实际工程为例,对其在结构计算中的一般规定、初始形态分析、荷载效应分析,从膜张力分布、膜结构变形、膜结构反力等方面进行了论述。以期对此种类型膜结构的进一步理论研究及工程应用做一些有益的贡献。 关键词:充气膜、整体空气支承式膜结构、计算分析 一、引言 膜结构的分类,依照《膜结构技术规程》CECS158:2004可分为四大类,即整体张拉式、骨架支承式、索系支承式、空气支承式。 本文又将空气支承式膜结构,细分为整体空气支承式和局部空气支承式。 整体空气支承式膜结构是在整个密闭建筑物内部充气,使建筑物内外形成压力差,从而抵御外荷载。以前习惯称之为气承式膜结构,人处于密闭的充气建筑内部,如图1、2所示。 图1、整体空气支承式膜结构图2、整体空气支承式膜结构示意图 局部空气支承式膜结构是在一个相对较小的气囊内充 气,使气囊内、外形成压力差,从而抵御外荷载,如图3 所示意。 多个气囊可以组合使用,根据气囊功能不同,又可细 图3、局部空气支承式膜结构示意图

分为气肋式(类似于结构构件—拱,如图4所示)、气梁式(类似于结构构件—梁,如图5所示)、气枕式(类似于结构构件—板,如图6所示) 。人处于密闭的充气囊外部。 图4、气肋式图5、气梁式图6、气枕式本文结合一个实际工程,针对整体空气支承式膜结构的计算分析进行介绍。局部空气支承式膜结构另文介绍。 二、初始形态分析 该工程坐落在北京,是一个膜结构部分长52米、宽32米、高12米的网羽运动馆。膜结构的一端连接在一个高4米、长10.5米的砼结构的服务裙房上, 如图7所示。采用P类膜材,属于中小规模的整体空气 支承式膜结构。 空气支承式膜结构的计算分析与其它类型的膜结 构的计算分析在理论上没有区别,同样采用含有膜单元 的非线性有限元方法。设计过程依然是初始形态设计、 荷载效应分析、裁剪设计。重要的区别在于空气支承式 膜结构始终存在一个内部空气压力。 这里先定义几个名词: 最小工作内压,是指在正常气候条件、正常使用条件,结构能维持稳定的最小气压,一般不低于200Pa。 最大工作内压,是指在最不利的荷载作用下,满足膜材设计强度、结构不会出现过大的变形的气压值。 正常工作内压,是指在正常气候条件、正常使用条件、常遇荷载作用下,结构能维持稳定的气压值,并应保持室内环境的舒适度。一般取250Pa(250Pa=0.25kN/m2=0.00247大气压),大气压变化不到3‰,因此人进入到充气状态下的膜结构建筑内,基本感觉不到压力的变化。 本项目取膜的初始预张力为4kN/m、正常工作内压为250Pa进行初始形态设计,并以此作为裁剪设计的基础。初始形态设计结果如图8 所示。 图7、计算简图

索结构、膜结构、框架结构的比较

索结构、膜结构、框架结构的比较 摘要:随着科学技术与施工技术的发展,在建筑结构方面出现了越来越多的新型结构代替了传统的框架结构。在新型结构中比较突出的有索结构,膜结构,它们造型自由、轻巧、柔美,充满力量感,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。 关键词:索结构、膜结构、框架结构、材料用量、受力、区别、工程实例 正文: 框架结构: 框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差。 水平方向仍然是楼板,然后楼板应该搭在这个梁上,梁支撑在两边的柱子上,这就把重量递给了柱子,沿着高度方向传到基础的部分,即梁、板、柱构成的承重体系。框架结构的特点非常突出:所有的墙都不承重跟厂房的承重没有关系,那个承重,是板搭在梁上,梁传给了柱子,墙都是后坐上去的用于其他的轻质材料,墙都不会承重,应用的时候都很灵活,如想要大房间不要墙,就要大房间,不想要大房间,想要小的,就可以在其中用其它的轻质材料来进行房间的划分,房间划分成若干个小房间,因此它的墙不承重,及起着一个划分空间的作用,仅起着一个保温,隔热,隔声的部分。注意:框架结构:指梁、板、柱的承重体系。框架建筑的主要优点是空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料;同时具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期。框架结构体系的缺点为:①框架节点应力集中显著;

索膜结构规范

第一章总则 一、为了在膜结构的设计与施工中,做到安全可靠、技术先进、经济合理,根据我公司多 年来设计、施工经验及技术经济的发展要求,特制定本规程。 二、本规程适用于一般永久性、临时性民用建筑屋盖及构筑物,除开合式和充气膜结构之 外的膜结构设计、施工与验收。 三、对超过本规程规定的建筑膜结构参照使用本规程时,除应进行充分的可行性规范、规 程或标准的规定。对超过本规程规定的膜材、配件等应参照相关的规定进行试验。四、设计膜结构时,必须根据设计条件进行计算分析,严禁盲目套用其他膜结构的设计或 计算结果。 五、膜结构的设计、施工和验收,除应执行本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 第二章术语和符号 第一节术语 一、膜材membrane material 由高强度的织物基材和聚合物涂层构成的复合材料。涂层对基材起保护作用,并形成膜材料的密封性能。 二、膜片membrane sheet 膜材的裁剪片。 三、膜体membrane field 由膜片连接加工而成的膜区域。 四、膜面membrane surface 张拉并安装就位于支承结构上的膜体。 五、膜结构membrane structure 由膜面和支承结构共同组成的属于建筑物或构筑物的一部分或整个结构称为膜结构。 六、充气膜结构air-supported membrane structure 利用充气方式使膜面内外产生压力差,从而保持稳定的膜面形态的膜结构。 七、开合式膜结构retractable membrane structure 利用机械方式使膜在开启和闭合的膜结构。

由膜面与索通过施加预张力形成具有一定刚度的稳定曲面,从而能够承受一定外荷载的空间结构形式。 九、索cable 是钢丝索以及平行线绞合钢丝束的总称,有时也指数根据绳索或平行线绞合钢丝束构成的集束体。 十、形状设计form finding 根据建筑要求,寻找膜结构在预张力状态下的初始平衡形状的过程。 十一、荷载分析loading case analysis 基于形状分析确定的安装初始平衡形状,对膜结构在可能的荷载作用下的受力性能进行计算分析的过程。 十二、裁剪设计cutting pattem 确定膜面上的裁剪线以及生成膜面上各个裁剪膜片的过程。 十三、脊索ridge cable 在膜脊索处支承膜面的索称脊索。所谓膜脊是指不同区域膜面在较高位置上的交汇处。十四、谷索valley cable 在膜谷处支承膜面的索称谷索。所谓膜谷是指不同区域膜面在较低位置上的交汇处。十五、柔性支承结构体系cable-tensioned membrane structure 膜面支承于索结构,膜面与支承索结构共同作用的结构体系。 十六、刚性支承结构体系frame-supported membrane structure 膜面支承于钢、铝、混凝土等材料构成的框架上结构的结构体系。 十七、混合支承结构体系hybrid membrane structure 膜面支承于框架与索共同组成的结构上的结构体系。 十八、连接connection 膜片间和膜面与支承结构间的相互连接。 第二节符号 S---荷载组合设计值; G k---永久荷载标准值; Q ik---可设荷载标准值Q ik其中Q lk为诸可变荷载中起控制作用者; γG---永久荷载的分项系数;

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