索膜结构施工要点_索膜结构性能特点
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。
3D3S膜结构模块手册
建筑索膜结构设计系统手册
第二章 快速入门
2.1 操作顺序
一、利用 AUTOCAD 本身的命令在三维空间确定膜控制点的 位置。右图为 ACAD 中 LINE 单线对象构成的定位图形； 二、使用膜层编辑，建立膜层。膜层中包括膜面和膜面内的
索（边索、脊谷 索等）。马鞍型结 构和锥体结构可 以采用快捷方式 直接生成，一般 结构体系可以采用结构编辑→膜层编辑→快 捷建模→多点构造膜面菜单生成。选中右图中 四个控制顶点，选择直接划分成膜单元，勾选索边界，这样软件可以直接生成周边带索的 膜面、程序自动定义每个角点的节点约束（通过显示支座约束来观察），用这个方法相当于 同时使用定义膜边界和膜单元划分两个命令； 三、使用结构编辑→支承层编辑→添加支承层杆件。在设计时需要考虑支承体系的刚度时， 可以用此菜单绘制膜结构支承层中的支承构件。沿已经使用 LINE 单线定出位的节点间增 加圆钢管（可以用选择线定义为杆件或直接画杆件命 令）；可以直接在添加杆件对话框的左侧属性框通过鼠标 双击修改截面类型和尺寸，也可以在完成构件添加后在 构件属性菜单下使用定义截面来选择需要的截面类型 和尺寸； 四、使用结构编辑→支承层编辑→添加支承层索，绘制 膜结构支承层中的拉索构件。使用添加支承层拉索菜单， 沿已经使用 LINE 单线定出位的节点间增加结构索；可 以直接在添加杆件对话框的左侧属性框通过鼠标双击修 改截面类型和尺寸，也可以在完成构件添加后在构件属性菜单下使用定义截面来选择需要 的截面类型和尺寸； 五、定义支座。使用构件属性→支座边界菜单，去除膜布四个角点原有的支座；使用构件 属性→支座边界菜单将支承层的杆件和拉索底部节点定义为刚性约束；删除用来定位的 LINE 单线（完成支承杆件添加后的模型如右上图）； 六、找形。先保存当前模型：在找形菜单下选择保存当前模型。使用找形→精确找形命令。
网架和索膜结构施工技术教材解读
网架和索膜结构施工技术教材解读一、网架1．网架的安装方法及适用范围(1)高空散装法：适用于螺栓连接节点的各种类型网架，并宜采用少支架的悬挑施工方法。
(2)分条或分块安装法：适用于分割后刚度和受力状况改变较小的网架。
分条或分块的大小应根据起重能力而定。
(3)高空滑移法：适用于正放四角锥、正放抽空四角锥、两向正交正放四角锥等网架。
滑移时滑移单元应保证成为几何不变体系。
(4)整体吊装法：适用于各种类型的网架，吊装时可在高空平移或旋转就位。
(5)整体提升法：适用于周边支承及多点支承网架，可用升板机、液压千斤顶等小型机具进行施工。
(6)整体顶升法：适用于支点较少的多点支承网架。
(7)采用吊装或提升、顶升的安装方法时，其吊点的位置和数量的选择，应考虑下列因素：1)宜与网架结构使用时的受力状况相接近；2)吊点的最大反力不应大于起重设备的负荷能力；3)各起重设备的负荷宜接近。
2．高空散装法要点(1)高空散装法是指小拼单元或散件(单根杆件及单个节点)直接在没计位置进行总拼的方法。
(2)根据测量控制网对基础轴线、标高或柱顶轴线、标高进行技术复核。
(3)当全支架拼装网架时，支架顶部常用木板或竹脚手板满铺，作为操作平台。
这类铺板易燃，故如为焊接连接的网架，全部焊接工作均在此高空平台上完成，必须注意防火。
(4)悬挑法拼装网架时，需要预先制作好小拼单元，再用起重机将小拼单元吊至设计标高就位拼装。
悬挑法拼装网架可以少搭支架，节省材料。
但悬挑部分的网架必须具有足够的刚度，而且几何不变。
(5)螺栓球节点各种类型网架结构可采用此方法安装，焊接空心球节点网架也可采用此方法安装。
(6)高空散装法脚手架用量大，高空作业多，工期较长，需占建筑物场内用地，且技术上有一定难度。
3．分条或分块安装法要点(1)承重支架除用扣件式钢管脚手架外，因为分条或分块安装法所用的承重支架是局部而不是满堂的脚手架，所以也可以用塔式起重机的标准节或其他桥架、预制架。
索膜结构基础知识
的形状为直线（空间单元刚度矩阵为6×6）。
2. 求解思路和特点
➢求解思路 同一般空间杆件矩阵位移法； ➢特点
•总体刚度矩阵是节点位移的函数 K（U）U=P
•结构的平衡方程必须建立在变形后的荷载态构形上； •必须采用非线性方程的求解方法进行迭代求解。Βιβλιοθήκη 第三节 悬索结构的设计与构造
➢受力特点 单层悬索结构的形状稳定性不好，是一种可变体
系，其平衡形状随荷载分布方式而变。在恒载作用下 呈悬链线形式，在不对称荷载或局部荷载作用下产生 大的位移（机构性位移）。索的张紧程度与索的稳定 性（抵抗机构位移的能力）成正比。
单层悬索结构的抗风能力差，在风吸力作用下悬 索内的拉力下降，稳定性进一步降低。
此类结构或用钢索悬挂其他构件，或由钢索 对其他构件提供附加支点，或用刚性的构件来加 强悬索的稳定性，以减小不均匀荷载作用下的机 构性位移。桥梁中的斜拉桥和悬索桥也属于这类 混合体系。
浙江黄龙体育中心体育场
5.4万座，挑蓬外挑50m，外环梁跨度244m。
吊塔及斜拉索
三．钢索材料
1. 平行钢丝束
2. 地震作用
我国即将颁布的悬索结构技术规程规定，当设防 烈度为8度或8度以下，一般跨度的单层悬索体系、双 层悬索体系及横向加劲悬索体系可采用振型分解反应 谱法进行地震响应分析。
3. 温差效应
正温差效应在结构中产生的应力较大，削弱了结 构中维持的预应力，从而使得结构的刚度降低，变形 增加。
4. 作用效应组合
➢双层双向布置
凹形布置
凹凸形布置
凸形索网布置
凹形索网布置 凹凸形索网布置
3. 鞍形索网体系
索网结构是同一曲面上两组曲率相反的单层悬 索系统相交而成，下凹向为承重索，上凸向为稳定 索。
索膜结构
浅谈膜结构随着社会的发展和进步，人们更加注重对美好生活的追求，索膜结构与当代新技术和新工艺相结合又重新步入了历史的舞台，以其优越的实用性和美观性为越来越多的人所接受和喜爱，在现代建筑中得以广泛的应用和发展，为当代建筑注入了新的活力。
索膜结构，顾名思义就是绳索和膜材组合而成的结构体系，远古时代人类居住的帐篷就是它的最初形态，当时的帐篷只能算是一个临时性建筑，因为不够牢固、不能防火、又不能保暖或隔热而被后来的砖木结构以及近代的钢筋混凝土结构所取代，逐步退出了历史舞台。
然而随着时代的发展，大量的新型材料的不断涌现，加之工程计算科学的飞速发展，索膜建筑结构体系东山再起，现已大量用于滨海旅游、博览会、文艺、体育等大空间的公共建筑上。
索膜建筑具有易建、易拆、易搬迁、易更新、充分利用阳光、空气以及与自然环境融合等特点，它将是21世纪“绿色建筑体系”的宠儿，是现代建筑文化的又一次飞跃。
膜结构作为一种现代化的工程结构，显示了当今建筑技术与科学的发展水平，也具有巨大的发展潜力，在新的世纪中，膜结构必将在建筑结构中占据重要的地位。
索膜建筑可以从结构方式上简单地概括为张拉式、骨架式、充气式三大类。
张拉式索膜体系富于表现力、结构性能强，但造价稍高，施工精度要求也高；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，骨架式索膜建筑常在某些特定的条件下被采用，是由于其结构方式本身的局限性，骨架体系自平衡，膜体仅为辅助物，膜体本身的强大结构作用发挥不足等，有人将其称之为二次重复结构；充气式索膜建筑历史较长，但因其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其明显的优势。
三者当中张拉式索膜建筑可谓索膜建筑的精华和代表，由于其建筑形象的可塑性和结构方式的高度灵活性和适应性，此种方式的应用极其广泛。
膜结构最突出的特点首先就是它形状的多样性，曲面找形存在着无限的可能性。
膜结构特点
膜结构特点
膜结构的特点主要有以下几点：
1. 轻质高效：膜材料通常采用轻质材料制成，整个结构也非常轻便，能够有效地减少建筑物的自重，节省了建筑物的建造成本。
2. 空间利用率高：膜结构采用特殊的设计方案，能够将建筑内部空间最大化地利用，提高空间利用率。
3. 灵活性好：膜结构具有较好的柔性和可塑性，随着空间形状的变化，能够实现各种独特的建筑结构形式。
4. 耐用性较好：膜材料采用高质量材料制作，耐候性好，使用寿命长。
5. 施工周期短：膜结构通常采用工厂化预制方式进行制造，而且安装便捷，能够大大缩短建筑工期。
6. 能源消耗少：膜结构具有良好的通风透气性，能够有效地降低建筑物内部的温度和湿度，从而减少能源消耗。
7. 环保节能：膜结构采用轻量化的材料制造，能够减少建筑垃圾的产生，降低对环境的污染，符合现代节能环保的要求。
5.2.6 索-膜结构建筑
德国柏林索尼中心
5.2.6 索－膜结构建筑
索－膜结构是用薄膜材料和钢索共同形成的结构型式。 气承式索－膜结构——在薄膜覆盖的空间内充气，利用内外气压差来承 受荷载，并与钢索共同形成结构； 张拉式索－膜结构——将薄膜与索张紧在刚性或柔性的边缘构件上（也 可能悬挂或支承在若干独立支点上），通过张拉建立预应力．获得确定 的形状。 薄膜材料主要有玻璃纤维布、塑料薄膜、金属编织物等，其中用得最多 的是玻璃纤维布，其表面可涂聚四氟乙烯等类涂料，以增加耐久性和防 火性。薄膜材料之间可用熔接、粘接或缝合等3种方法连接。 气承式或张拉式索－膜结构均属张力结构，和悬索结构相似，它具有重 量轻、构造简单、施工方便、造型灵活等优点（缺点是隔热、防火性较 差），在大跨和超大跨建筑中极具应用前景，在发达国家已获得较大发 展．但在我国应用较少。 1970年大皈万国博览会上的美国馆采用了气承式膜结构，首次使用聚氯 乙烯（PVC）为涂层的纤维织物，受到广泛注意，其准椭圆平面的轴线 尺寸达140m×83.5m，被认为是第一个现代意义的大跨度膜结构。
充气结构亦称充气薄膜结构，是在玻璃丝增强塑料薄膜或尼 龙布罩内部充气形成一定的形状。日本东京后乐园的空气薄 膜结构棒球场，跨度201m，高度56.19m，
英国伦敦的千年穹顶
美国亚特兰大奥运会馆，圆顶为世界最大的的索支织物（fabric） 屋面， 70500个座位ห้องสมุดไป่ตู้天井高86m，覆盖面积34800m2。体育场呈 240m×192m长圆形。1996年建成。
日本东京后乐园棒球场是日本最大的室内体育场，56000个座位，地下2层， 地上6层，屋盖是钢索与气承漠组成的索－膜结构。屋盖直径201m，用双 层聚四氟乙烯玻璃纤维布制成，外膜厚0.8mm．内膜厚0.35mm．薄膜是用 28根直径为80mm、间距为8.5m双向正交配置的钢索支撑。屋顶总重406t， 面积28000m2，平均每平方米重12.5kg．是日本最轻的屋顶。
索系支承式膜结构
索系支承式膜结构
索系支承式膜结构是一种采用索材对薄膜进行支撑的结构。
这种结构以高强度的索材
作为骨架支撑，再通过拉力对薄膜进行拉伸，形成一个稳定的空间形体。
索系支承式膜结构具有轻巧、透明、灵活可变等特点，广泛应用于体育场馆、展览馆、会议中心等场所。
它能够提供大跨度的覆盖面积，有效利用空间，并具备良好的透光性和
美观性。
该结构的设计和制造过程需要经过严格的计算和模拟分析，确保材料的强度和稳定性。
索材的选择和布置需要考虑到很多因素，如荷载、环境条件和使用寿命等。
薄膜的选材和
施工工艺也是关键因素，需要根据具体需求选用合适的材料，并保证施工质量。
索系支承式膜结构在建筑领域中有着重要的应用价值。
它以其独特的造型和先进的技术，为人们创造了一个轻盈、通透的空间环境，使人们可以近距离地与自然环境接触，同
时也为人们提供了舒适、安全的活动场所。
索系支承式膜结构是一种创新的建筑形式，它能够实现大跨度覆盖、轻巧灵活，并具
备良好的透光性和美观性。
相信在未来，它会在建筑设计中发挥越来越重要的作用。
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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
减少到零，即不出现皱褶。
因为膜材料比较轻柔，自振频率很低，在风荷载作用下极易产生风振，导致膜材料破坏，如果初始预应力施加过高，膜材徐变加大，易老化且强度储备少，对受力构件强度要求也高，增加施工安装难度。
因此初始预应力的确定要通过荷载计算来确定。
经过找形分析而形成的膜结构通常为三维不可展空间曲面，如何通过二维材料的裁剪，张拉形成所需要的三维空间曲面，是整个膜结构工程中关键的一个问题，这正是裁剪分析的主要内容。
首先，多变的支撑结构和柔性膜材使建筑物造型更加多样化，新颖美观，同时体现结构之美，且色彩丰富，可创造更自由的建筑形体和更丰富的建筑语言。
其次，膜建筑屋面重量仅为常规钢屋面的1/30，这是其它形式所不能比拟的。
其三，施工周期短。
其四，膜材有较高的反射性及较低的光吸收低，并且热传导性较低，这极大程度上阻止太阳能进入室内。
另外，膜材的半透明性保证了适当的自然漫散射光照明室内。
因此能耗很低。
索膜结构的设计主要包括体形设计、初始平衡形状分析、荷载分析、裁剪分析等四个主要方面问题。
通过体形设计确定建筑平面形状尺寸、三维造型、净空体量，确定各控制点的坐标、结构形式，选用
膜材和施工方案。
初始平衡形状分析就是所谓的找形分析。
由于膜材料本身没有抗压和抗弯刚度，抗剪强度也很差，因此其刚度和稳定性需要靠膜曲面的曲率变化和其中预张应力来提高，对膜结构而言，任何时候不存在无应力状态，因此膜曲面形状终满足在一定边界条件、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。