膜结构技术研究和应用进展

随着经济的发展和计算机模拟计算软件计算的发展，大空间的膜结构的作用会更加广泛，但膜结构在建造过程中以及建成后的使用维护过程中，任何步骤的错误或者疏忽都有可能影响到膜结构的施工质量，因此还需要进一步加强对其的研究，从而能够进一步推动膜结构在我国的健康发展。基于此，本文分析了膜结构技术研究和应用进展。

标签：膜结构；技术；应用

一、膜结构定义

膜结构，又可以称之为张拉膜结构。膜结构是由多种高强薄膜材料和加强构件（例如钢架、钢柱或者钢索）通过一定的方式使其内部结构构件产生一定的预张应力，用以形成某种空间形状。正由于膜结构有着造型突出，轻质且跨度大的特点，才被广泛应用到体育建筑、大型商场、展览馆等一系列大跨度的建筑中。

膜结构作为一种空间结构，一般被用于大跨度结构的屋面结构，可以承受一定的外力荷载作用。关于膜结构的分类，以屋面结构构架为例，大致可分为三类：骨架式膜结构、张拉式膜结构和充气式膜结构。骨架式膜结构这种结构形式其实更类似于钢结构桁架结构，是以钢结构构件或者是其他集成材料先构成屋顶骨架，并在其上方张拉膜材料的构造形式；张拉式膜结构并不需要屋顶骨架，它一般由薄膜材料、钢索及支柱构成，通过张拉成型，相对于骨架式膜结构，能够应用的跨度范围更大；充气式膜结构顾名思义，就是通过充气来保证結构的稳定性。一般充气式膜结构是靠向室内不断地充气，使建筑室内外的气体产生一定量的压力差，这种压力差使得膜结构的膜面受到一个向上的浮力，正好可以用以抵消部分外部荷载和结构自身重力荷载，正是由于充气式膜结构的这种特殊的结构受力形式，充分地利用了气压差来支撑自身结构重力荷载和外加荷载，所以可以仅靠钢索作为辅助性质的拉结，在整个结构体系中并不需要梁柱支撑。因此，充气式膜结构相对于其他类型的膜结构形式，可以实现较大跨度的屋面构架。

二、膜结构技术的研究

（一）钢结构的拼装与吊装

对于钢结构，可根据构件的长度、重量选用合适的车辆运输。注意在车辆上的支点要合理，捆扎要牢固，保证在运输过程中钢构件不产生变形，不损伤涂层。

钢结构运抵现场后，施工安装顺序一般为：分段拼装一吊装一安装其它构件一拆临时支撑钢塔架。对于一些大型的钢桁架，吊装时可利用几台汽车式吊车，分别在场内、外把主桁架及主预应力索吊到作业面上，有支承段的放在砼柱旁，并在业面上设置若干个支座。然后根据厂内预拼装情况进行焊接，焊缝质量经检验合格后涂油漆，再进行吊装；斜柱拼装后，用临时备用索固定安装斜拉桁架索，

膜结构、膜材料制作加工工艺及其流程

膜材料制作加工工艺及其流程 1、膜材料制作加工流程 1.1、膜结构应根据建造物的性质和等级、使用年限、使用功能、结构跨度、防火要求、地区自然条件及对膜材的耐用年限等要求进行膜材选用。材料验收→放样→复核→裁剪→排版→搭接→角、顶→边→检验→清洗→包装。 1.2、应根据建筑防火等级和防火要求来选择膜材。 1.3、膜片连接处应保持高度水密性，应进行了抗剥离测试。膜片宜呈瓦状排列，由高处膜片盖住低处膜片。 1.4、膜结构在裁剪中必须考虑预张拉应力的影响，根据膜材的应变关系确定膜片的收缩量，对膜片的尺寸进行调整。 1.5、裁剪缝的应考虑膜材力学性能的正交各向异性，宜使结构主应力方向与织物纤维向

一致。 1.6、膜结构的连接节点包括膜片与膜片连接节点和膜面与支承结构连接节点。根据支承体系的不同，可分为膜面与柔性支承结构节点和膜面与刚性支承结构节点。接照所处部位不同，可分为中间节点和边界节点。 1.7、膜结构的连接构造应考虑结构的形状、荷载、制造、安装等条件，使结构安全、可靠、确保力的传递，并能适应可能的位移和转动。 1.8、膜面与支承结构连接节点必须具有足够的强度和刚度，不得先于连接的构件和膜材而破坏，也不应产生影响受力性能的变形。 1.9、膜片连接处应保持高度水密性，应进行抗剥离测试，并应防止织物磨损、撕裂。连接处的金属构件应有防止腐蚀的措施。连接构件造应充分考虑膜材蠕变的影响。 2、膜片连接的构造原则 2.1、膜片之间可用热融合、缝合或机械连接，如图： (a)热融合 (b)缝合 (c)机械连接 2.2、膜片连接处的膜材强度，应由制作单位工艺保证。当工程需要时，应由试验验证。 2.3、膜片与膜片之间的接缝位置应依据建筑要求、结构要求、经济要求等因素综合确定。 2.4、膜面的拼接纹路应根据膜材主要受力经纬方向合理安排，宜采用纬向拼接、经向拼接和树状拼接三种方法。 2.5、屋面膜片宜反搭接，搭接接缝应考虑防水要求，见图：

膜结构简介

膜结构的节点和相关结构设计武岳胥传喜（哈尔滨工业大学）（RIGHT TECH(S) PTE LTD）提要: 介绍了膜结构节点设计的一般原则，给出了一些典型的节点连接做法，并介绍了膜结构中常见支承结构和基础结构的形式，着重阐述了桅杆和锚碇系统的设计要点。关键词：张拉结构节点支承结构锚碇系统 Connection Detailing, Mast and Anchor Design for Tensile Membrane Structure Wu Yue Xu Chuanxi （Harbin Institute of Technology）（RIGHT TECH(S) PTE LTD） Abstract Connection detailing and calculation is the substantial part of membrane design. In this paper, some principles of detailing were discussed, and some typical details were introduced. Moreover, this paper also introduces some principles for supporting structures and foundation design with a focus on the design methodology of mast and tension anchors. Key words tensile structure, connection, supporting structure, tension anchor 在膜结构系统中，除了膜和索构件以外，还有支承结构（如桅杆、框架等）和基础结构（包括锚碇系统）。这些结构元素通过节点的有效连接，共同维持整个系统的平衡与稳定。节点的构造设计是膜结构设计中的一个重要环节。节点设计是否得当，不仅关系到加工制造难易和施工安装能否顺利进行（例如节点的调节量不足就可能会导致结构局部安装不到位或出现较多褶皱）、影响节点的耐久性和美观程度，还关系到结构的整体性和可靠度。从国内外已发生的一些膜结构破坏工程实例来看，节点构造措施不当导致膜材撕裂，是引发工程事故的主要原因之一。 1. 节点设计的一般原则膜结构节点具有传递荷载、将结构构件连成整体和提供初始预张力施加点等作用；在进行节点设计时，应综合考虑结构、构造、施工张拉等方面的要求，既要遵循普通钢结构节点设计的一般原则，又要考虑到结构形式和所用材料的具体特点。节点设计要遵循以下一般原则：（1）结构强度要求节点连接件本身应具有足够的强度、刚度和稳定性，以保证其在各种工况下均能可靠地传递荷载，不先于主体材料和构件破坏。（2）对结构大变形的适应能力膜结构在风荷载作用下易产生较大的变形和振动，节点和连接应具有一定的灵活性和自由度，以释放由于大变形所引发的附加应力作用。

国家标准

【国家标准】 1、GB-50017-2003、《钢结构设计规范》 2、GB50018-2002、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 3、GB-50205-2001、《钢结构结构施工质量验收规范》 4、GB50191-93、《构筑物抗震设计规范》 5、GB59135-200 6、《高耸结构设计规范》 6、GB500046-2008、《工业建筑防腐蚀设计规范》 7、GB8923-88、《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》 8、GB14907-2002、《钢结构防火涂料通用技术条件》 9、GB-50009-2001（2006）、《建筑结构荷载规范》 10、GBT-50105-2001、《建筑结构制图标准》 11、GB-50045-95、《高层民用建筑设计防火规范》(2001年修订版) 12、GB-50187-93、《工业企业总平面设计规范》【行业标准】 1、JGJ138-2001/J130-2001、型钢混凝土组合结构技术规程 2、JGJ7-1991、网架结构设计与施工规程 3、JGJ61-2003/J258-2003、网壳结构技术规程

4、JGJ99-1998、高层民用建筑钢结构技术规程(正修订) 5、JGJ82-91、钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 6、JGJ81-2002/J218-2002、建筑钢结构焊接技术规程 7、DL/T5085-1999、钢－混凝土组合结构设计规程 8、JCJ01-89、钢管混凝土结构设计与施工规程 9、YB9238-92、钢－混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 10、YB9082-1997、钢骨混凝土结构技术规程 11、YBJ216-88、压型金属钢板设计施工规程(正修订) 12、YB/T9256-96、钢结构、管道涂装技术规程 13、YB9081-97、冶金建筑抗震设计规范 14、CECS102:2002、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 15、CECS77：96、钢结构加固技术规范 16、YB9257-96、钢结构检测评定及加固技术规范 17、CECS28：90、钢管混凝土结构设计与施工规程 18、YB9254-1995、钢结构制作安装施工规程 19、CECS159：2004、矩形钢管混凝土结构技术规程 20、CECS24:90、钢结构防火涂料应用技术规范 21、CECS158：2004、索膜结构技术规程

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。

膜结构工程施工技术方案

目录第一章工程概况................................................................................. - 2 - 第一节编制说明 .. (2) 第二节工程简介 (2) 第二章工期及质量目标........................................................................... - 2 - 第一节工期 . (2) 第二节质量及安全目标 (3) 第三章施工准备................................................................................. - 3 - 第一节人员准备 .. (3) 第二节技术准备 (3) 第三节材料准备 (3) 第四章施工组织管理网络......................................................................... - 4 - 第一节施工组织机构 (4) 第五章施工总体部署............................................................................. - 4 - 第一节针对本工程的重点难点及应对措施. (4) 第二节施工段的划分 (9) 第三节施工方法的选择 (9) 第四节施工机械的选择 (11) 第五节施工步骤图 (11) 第六节施工机械进出场和使用计划 (12) 第七节材料供应计划 (13) 第八节劳动力计划 (14) 第六章主要分部、分项施工方法.................................................................. - 15 - 第一节膜结构加工制作方案 . (15) 第二节膜结构现场安装 ............................................................................................................................................................ -29- 第三节施工作业面搭设方案 . (33) 第七章季节性施工措施.......................................................................... - 37 - 第一节雨季、台风和夏季高温季节的施工保证措施 (37) 第八章质量保证措施............................................................................ - 38 - 第一节确保施工质量的保证措施 .. (38) 第二节质量体系组织管理、职责 (39) 第三节实行质量目标管理，落实质量目标措施 (39) 第四节质量控制节点、重点 (39) 第五节材料试验、质检设备表 (40) 第六节检验过程和修正计划 (40) 第七节针对本工程的质量具体措施 (41) 第九章工期保证措施............................................................................ - 43 - 第十章安全生产和文明施工措施.................................................................. - 45 - 第一节安全生产措施 . (45) 第二节文明施工措施 (49) 第三节绿色施工措施 (51) 第四节环境保护措施 (53) 第五节职业健康安全管理体系及措施 (55) 第十一章售后服务及维保方案.................................................................... - 57 - 第一节售后服务 (57) 第二节质保方案 (57)

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

膜结构的介绍及应用

膜结构的介绍及应用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、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、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。一、膜结构的分类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（FrameSupportedStructure）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（TensionSuspensionStructure）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到安定的形式。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料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。 3.充气式膜结构（PneumaticStructure）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，可得到更大的空间，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。二、膜材料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，透光性。三、膜材的正确选定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-CoatedPolyester）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，

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

膜结构柔性材料的应用前景

膜结构柔性材料的应用前景膜结构是建筑结构中最新发展起来的一种形式，以性能优良的织物为基材，利用柔性钢索或刚性支撑结构将面绷紧，从而形成具有一定刚度、能够覆盖大跨度空间的结构体系。柔性膜材的最大特点是强度高、耐久性好、防火难燃、自洁性好，不受紫外线影响，使用寿命在15～25年，具有高透光率，对热能反射率73%，热吸收量很少。这种独特的结构有着无限的潜力，能适应各种功能，具有强大的生命力，必将成为21世纪建筑结构发展的主流。柔性膜结构材料以高强度聚酯工业纤维或玻璃纤维机织物为基材，两面复合或涂覆聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯（PVDF）或聚四氟乙烯(PTFE)高分子材料而成。膜结构建筑具有结构轻、跨度大、安装快、成本低、防火难燃和安全性高的优点。膜结构所用纺织膜材料一般由基布和涂层两部分组成。基布主要采用聚酯纤维或玻璃纤维材料等；涂层材料主要采用聚氯乙烯和聚四氟乙烯等。膜结构材料起源于欧美，在多个方面和领域得到了广泛的应用。最适合用于体育场、剧场、飞机场和车站候车室、展览馆、仓库等建筑。现代膜结构最初是在德国发展起来的，其基本特点、力学特性、设计方法和作为结构体系的潜力也是在德国得到研究。1967年德国设计，并采用膜结构材料建设的蒙特利尔的万国博览会德国馆，在建筑史上具有广泛的国际影响。膜结构如今已成为现代建筑的有机组成部分，世界各地建造了许多设计精良的膜结构。自2002年起，我国先后通过引进发达国家的先进技术和装备开始PVC膜结构材料、PTFE膜结构材料和PVDF的研发和生产。但是，由于应用

时间短、技术水平低、装备限制大、生产效率低，在产品物理性能（如自洁性能、使用寿命）和力学性能（如拉伸强度、抗撕裂性能）等方面与国外产品有较大的差距，已经成为目前膜材料行业产品提升和拓宽应用过程中急需解决的关键课题。目前，每年所需高性能膜结构材料40多万吨（合4亿m2）中仍有90％依赖进口。欧美、日本早期的膜结构主要采用PVC涂层的聚酯纤维膜，该膜材料具有强度较高、抗撕裂性能较好，能够满足早期膜结构建筑的需要，但是该材料存在着自洁性能差、不耐紫外线、使用寿命短以及在恶劣气候条件下存在发生事故的可能。后来大跨度膜结构建筑的建设，强度高、自结性能好的PTFE涂层玻璃纤维膜得到了更广泛的应用。上世纪90年代又研发成功PVF和PVDF膜结构，并且在工程中得到应用。膜结构的著名生产企业主要集中在美国、日本和德国等少数几个发达国家。PVC膜以及PVF膜、PVDF膜主要由法国（Ferrari公司）、德国（Mehler（米乐）公司、Durakin公司）、美国(Seamen公司)和韩国（秀博公司）生产；PTFE膜主要由日本太阳工业株式会社、日本旭硝子株式会社等生产；另外，ETFE膜只有日本旭硝子株式会社等三家企业生产，由于价格昂贵、施工要求高，只用于特定的运动场馆建设。我国膜结构建筑发展相对较晚,从1995年开始，只建造了一个面积为3300m2的膜结构，1997年前国内只有少量小型和中型的膜结构建筑；1997年上海举办第八届全运会，其主体育场的看台挑篷采用膜结构，挑篷面积达到3.6万m2,可同时容纳8万名观众。这是我国第一次在大型体育场馆采用膜结构建筑的屋顶，为我国采用膜结构建筑掀开了新的一页，对我国膜结构建筑的发展具有重大的影响。上海体育场采用玻纤PTFE膜材料,全部系进口产品。随

膜结构特点

膜结构特点：（相对传统建筑的优势）用于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成，具有质地柔韧、厚度小、重量轻、透光性好的特点。对自然光吸收和透射能力、阻燃，具有良好的耐久、防火、气密等特性；表面经过氟素处理或二氧化钛处理的膜材料抗老化性能好，具有较高的自清洁性能。建筑造型优美：膜结构建筑是21世纪最具代表性与充满前途的建筑形式。它打破了纯直线建筑风格的模式，以其独有的优美曲面造型，简洁、明快、刚与柔、力与美的完美组合，呈现给人以耳目一新的感觉，同时给建筑设计师提供了更大的想象和创造空间。具有良好的环保性、透光性、自清洁性，膜材表面采用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，对太阳热能可反射掉70%，膜材本身吸收了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%。适合覆盖大跨度空间：膜结构中所使用的膜材料每平方壹公斤左右，由于自重轻，加上钢索、钢结构高强度材料的采用，与受力体系简洁合理——力大部分以轴力传递，故使膜结构适合跨越大空间而形成开阔的无柱大跨度结构体系。防火性与抗震性：膜结构建筑所采用的膜材具有卓越的阻燃性和耐高温性，故能很好的满足防火要求。由于结构自重轻，又为柔性结构且有较大变形能力，故抗震性能好。工期短：膜材裁剪。拼合成型及骨架的钢结构、钢索均在工厂加工制作，现场只需组装，施工简便，故施工周期比传统建筑短。膜结构优点 >自清洁性-自始至终保持洁白美丽 >透光性-充满自然光的明快空间 >大跨度-无柱空间 >轻量结构-抗灾、救灾威力大 >舒适空间-自由的造型多用途 >积雪对策-膜结构房顶有利于自动滑雪

膜结构施工方案

芷峪澜湾花园商业西入口广场景观膜结构工程膜结构工程施工组织设计编制：审核：批准：深圳市大兴钢膜结构建筑工程有限公司二O一三年十月目录第一章、编制依据 (3) 第二章、现场平面布置及管理……………………………………… 第三章、劳动力安排、材料供应计划、施工机械使用计划……… 第四章、施工进度计划及工期保证措施…………………………… 第五章、施工方案和施工方法……………………………………… 第六章、本工程重点、难点及保证措施…………………………… 第七章、深化设计方案……………………………………………… 第八章、质量管理……………………………………………………

第九章、安全生产、文明施工、环境保护保证措施、交通组织措施、雨季、台风和夏季高温季节的施工保证措施…… 第一章编制依据一.依据招标单位所颁发的招标文件、答疑纪要、设计资料及设计图纸要求。二.依据国家现行的有关设计及施工规范 1.《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205—2001）； 2.《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-2002）（J218-2002）； 3.《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50221-95）； 4.《钢结构设计规范》）（GBJ50017）； 5.《建筑结构荷载规范》（GBJ50009）； 6.《建筑抗震设计规范》（GBJ50011）； 7.《网架结构设计及施工规程》（JGJ11-89）； 8.《钢结构、管道涂装技术规程》（YB5/T9256-96）； 2.9《膜结构技术规程》（CECS 158：2004）； 10.《建设工程项目管理规范》（GB/T50326-2001）； 11.《施工组织设计编写规范》（深圳市标准）； 12. 索制作与安装应符合钢丝绳标准（GB/T8918-1996）； 13. 螺丝符合相关国家规范（GB/T1229~1231）及（GB/T3632~3633）的规定； 14.沧州市政府“浄、畅、宁”工程文明施工的措施要求。三.工程概况 1、工程概况本工程位于中国广东省深圳市观澜芷峪澜湾花园商业西入口广场内，建筑面积约为542平方米，膜展开面积229平方米。由4根钢管主立柱及方通结构拼接而成，表面为张拉膜结构。工程的主要特点是膜结构安装难度大，安全生产将成为本工程的重点，另外本工程钢结构对膜结构安装制约条件高，钢结构的空间尺寸准确性将直接影响膜结构的安装效果。所有工作面均为高空作业、平均高度达12米。 2、主要特点本工程膜结构工程的特点及难点：

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。

膜结构工程验收标准样本

膜结构工程验收标准一、膜结构制作、安装分项工程应按具体情况划分为一个或若干个检验批, 按本章的规定进行工程质量验收。与膜结构制作、安装相关的钢结构分项工程的验收, 应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规划》GB 50205执行。其它相关分项工程的验收, 应按有关的施工质量验收标准执行。一、膜结构制作、安装分项工程应按具体情况划分为一个或若干个检验批, 按本章的规定进行工程质量验收。与膜结构制作、安装相关的钢结构分项工程的验收, 应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规划》GB 50205执行。其它相关分项工程的验收, 应按有关的施工质量验收标准执行。二、膜结构的支承结构和各项连接构造应符合以下标准: 1、保证连接的安全、合理、美观。 2、连接件应具有足够的强度、刚度和耐久性, 应不先于所连接的膜材、拉索或钢构件破坏, 并不产生影响结构受力性能的变形。连接处的膜材应不先于其它部位的膜材破坏。 3、连接件应传力可靠, 并减少连接处应力集中。 4、节点构造应符合计算假定。应考虑节点构造偏心对拉索、膜材产生的影响, 施加预张力的方式、结构安装允许偏差, 以及进行二次张拉的可能性。 5、在膜材连接处应保持高度水密性, 应采取一定的构造措施防止膜材磨损和撕裂。 6、对金属连接件应采用可靠的防腐蚀措施。 7、在支承构件与膜材的连接处不得有毛刺、尖角、尖点。三、膜面外观应全面进行检查。膜面排水坡度、排水槽、天沟、檐口等做法应符合设计要求。表面应无积水坑, 可采用自然或人工淋水试验检查排水是否顺畅。四、膜面外观应全面进行检查。膜面应无时显污渍、串色现象, 无破损、划伤, 无明量褶皱。五、工程完工后宜检查膜面的张力值是否符合设计和预张力。六、膜结构工程验收时, 应具备下列文件和记录, 并经检查符合相关规定的质量要求: 1、膜结构( 含钢、索结构) 施工图、竣工图、设计变更文件; 2、技术交底记录、施工组织设计; 3、膜材、钢材、索及其材料的产品质量保证书和检测报告; 4、膜单元、钢构件、索和其它部件制作过程的质量检验记录; 5、膜单元安装和施加预张力过程的质量检验记录; 6 专业操作人员上岗证书; 7、其它有关文件和记录。七、空气支承膜结构在验收前应进行充气系统测试。经测试应确认; 气流损失不大于设计值; 最大静内压不大于最大工作内压设计值; 压力控制系统按设计运行。有条件时, 尚可进行除雪系统和紧急后备系统的测试。八、空气支承膜结构工程验收时, 除第六条所规定的文件外, 尚应提供下列文件; 设计条件说明; 充气设备的合格证明; 结构在常规和紧急情况下的操作和维护手册。九、膜结构工程检验批准的施工质量验收, 当符合下列各项规定时, 应判定为合格: 1、有关分项工程的施工质量, 按本规程第一条的规定验收合格; 2、膜结构的支承结构和连接构造符合本规程第二条规定; 3、工程排水、防水功能的检验结果符合本规程第三条的规定; 4、工程观感质量的检验结果符合本规程第四条的规定;

膜结构在大跨度结构中的应用

膜结构在大跨度结构中的应用摘要：膜结构是高强质轻的薄膜材料与先进的结构计算方法完美结合的产物。它由50年代产生经过50多年发展到今天，其形式也由充气到张拉向索穹顶及张拉整体体系发展。 . 前言：由于使用功能的需要,大跨度结构越来越被建筑和结构工程师所注重。当跨度增大到一定时就必须用空间结构进行分析。从国内外的工程实践来看,大跨度结构多数采用各种形式的空间结构体系。关键词：膜结构；大跨度结构；充气膜结构；张拉式膜结构； abstract: the membrane structure is the high strength of materials and advanced light thin film of the structure calculation method of perfect combination of product. it consists of 50 s produce after 50 years development today, its form by air of tension to also to cable domes of tension and the whole system development. . preface: due to the needs of the use function, big span structure more and more be construction and structure engineers attention. when span increases to certain when he must use space structure analysis. from the engineering practice at home and abroad, big span structure with various kinds of forms of most space structure system. keywords: membrane structure; big span structure;

ETFE膜结构优势及应用

大家对ETFE膜结构有多少了解呢？ETFE膜结构非常大的一个特点就是保温性能好，其半透明的且光线充足的外墙及屋顶受到了广大建筑产业的青睐，所以近几年的时间ETFE膜结构发展是非常的火，也是应用在很多方面，表现出强大的优势和市场前景。光这样说可能大家也体会不到ETFE膜结构真正的优势所在，我们还是来详细了解一下吧。（ETFE膜结构-图例）【ETFE膜结构优势】 ETFE膜结构工程完工后美轮美奂、充满科幻前卫感、能成为地标景点，增强商业品牌价值等膜结构的建筑优势。世鹏经过自主研发、技术创新，在德国公司的技术基础上实现了技术改良，并完成关键技术自主化。 ETFE膜结构看起来是一种简单透明的柔性材料，但应用在建筑上时，它却能发挥出你想象不到的复杂性能。先要说一下ETFE膜材的性能。虽然看起来十分柔弱，但ETFE膜材在常温时的抗拉强度能达到55 N/mm2，常规物理性能与相同规格的铁皮相当，在不借助外物（尖锐物）的前提下，人力很难撕扯破坏；除此之外，ETFE膜透光度高能达到95，密度1.75g/cm3，工作温度-190℃~+150℃，B1级防火，具有高度不粘自洁性，在户外能使用20年以上。这几个特性综合在一起，ETFE就变成了又

轻又薄但十分坚韧的建筑材料，号称“软玻璃”。那么多少层数的ETFE膜结构好？很多膜结构业内人士会投票给双层ETFE气枕膜结构。单层ETFE 膜结构，对设计灵感要求非常高，设计方案不好，做出的工程就不会好看。相较而言，双层ETFE气枕膜结构建筑更有视觉识别度，只要具有一定的设计能力，出来的作品就不会太差，美观程度基本都能保证。在造价方面，双层比单层只贵了膜材钱，相差并不大；但是双层气枕膜结构具有更灵活的透光调节能力和隔热保温能力，能营造更舒适安逸的空间环境，特别适合商业应用。【ETFE膜结构应用】膜结构建筑是近几十年发展起来的一种采用新型材料的全新结构形式，因其的优点成为建筑行业的一枝独秀，而ETFE建筑膜材作为膜结构的新兴膜材，以其优越的材料特性将成为我国建筑膜材市场的主力军。 ETFE不仅具有优良的抗冲击性能、电性能、热稳定性和耐化学性特别好，号称“软玻璃”，质量轻，只有同等大小玻璃的1；韧性好、抗拉强度高、不易被撕碎，延展性大于400；耐候性和化学腐蚀性强，熔融温度高达200；可有效利用自然光，节约能源；良好的声学性能。自洁功能使便面不易污染，且雨水冲刷即可带走玷污的少量污物，清洁周期大约五年。

钢结构设计规范和标准图集汇总

钢结构规范和图集【国家标准】 1、GB-50017-2003、《钢结构设计规范》 2、GB50018-2002、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 3、GB-50205-2001、《钢结构结构施工质量验收规范》 4、GB50191-93、《构筑物抗震设计规范》 5、GB59135-200 6、《高耸结构设计规范》 6、GB500046-2008、《工业建筑防腐蚀设计规范》 7、GB8923-88、《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》 8、GB14907-2002、《钢结构防火涂料通用技术条件》 9、GB-50009-2001（2006）、《建筑结构荷载规范》 10、GBT-50105-2001、《建筑结构制图标准》 11、GB-50045-95、《高层民用建筑设计防火规范》(2001年修订版) 12、GB-50187-93、《工业企业总平面设计规范》【行业标准】 1、JGJ138-2001/J130-2001、型钢混凝土组合结构技术规程 2、JGJ7-1991、网架结构设计与施工规程 3、JGJ61-2003/J258-2003、网壳结构技术规程 4、JGJ99-1998、高层民用建筑钢结构技术规程(正修订) 5、JGJ82-91、钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 6、JGJ81-2002/J218-2002、建筑钢结构焊接技术规程 7、DL/T5085-1999、钢－混凝土组合结构设计规程 8、JCJ01-89、钢管混凝土结构设计与施工规程 9、YB9238-92、钢－混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 10、YB9082-1997、钢骨混凝土结构技术规程 11、YBJ216-88、压型金属钢板设计施工规程(正修订) 12、YB/T9256-96、钢结构、管道涂装技术规程 13、YB9081-97、冶金建筑抗震设计规范 14、CECS102:2002、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 15、CECS77：96、钢结构加固技术规范 16、YB9257-96、钢结构检测评定及加固技术规范 17、CECS28：90、钢管混凝土结构设计与施工规程 18、YB9254-1995、钢结构制作安装施工规程 19、CECS159：2004、矩形钢管混凝土结构技术规程 20、CECS24:90、钢结构防火涂料应用技术规范 21、CECS158：2004、索膜结构技术规程 22、CECS23:90、钢货架结构设计规范 23、CECS78:96、塔桅钢结构施工及验收规程 24、CECS167:2004、拱形波纹钢屋盖结构技术规程 25、JGJ85-92、预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 26、CECS、多、高层建筑钢－混凝土混合结构设计规程 27、CECS、热轧H型钢构件技术规程 28、CECS、钢结构住宅建筑设计技术规程 29、CECS、建筑拱形钢结构技术规程