膜結構設計編輯一、膜結構采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法，用分項系數的設計表達式進行計算。 二、膜結構應根據建筑物的性質和等級、使用年限、使用功能、結構跨度、防火要求、地區自然條件及膜材的耐用年限等要求進行膜材選用。 三、膜結構的設計應根據荷載、支承條件、制作加工、施工工況及其它特殊條件進行。 四、膜結構的設計內容包括形狀設計、荷載分析、裁剪設計、配件設計、支承結構設計。 五、對膜結構的形狀設計、荷載分析、裁剪設計，應在考慮施工過程的基礎上進行一體化的設計。 六、膜材只能承受拉力，不能承受壓力和彎矩。 七、膜面的主應力應小于膜材的強度設計值，在荷載長期作用下，最小主應力應大于等于維持其初始平衡形狀的應力值。 八、膜結構一體化設計時，應考慮膜材的松弛、徐變、老化。 九、膜結構設計時，應考慮使用階段膜材替換對整體結構的影響。 十、膜結構設計應考慮膜材破壞時，支承結構仍應保持自身的強度、剛度及穩定性。膜材分類編輯膜材分類目前建筑膜材廣泛認可的標準是日本JISA-93所規定的A、B、C三類，是根據其防火性能的優劣來劃分的。A類A類，以玻璃纖維織物為基材涂PTFE而成；B類B類次之，以玻璃纖維織物為基材涂PVC而成；C類C類是三類中最次的，以聚酯（滌綸）織物為基材涂PVC而成。按涂層材料分，有聚四（PTFE）、聚偏（PVDF）、聚（PVF）、聚（PVC）、聚氨酯（PU）、橡膠等。PTFE建筑膜材PTFE膜材是在超細玻璃纖維織物上涂以聚四樹脂而成的材料。這種膜材有較好的焊接性能，有優良的抗紫外線、抗老化性能和阻燃性能。另外，其防污自潔性是所有建筑膜材中的，但柔韌性差，施工較困難，成本也十分驚人。一些公司共同開發性膜材。其加工方法是把玻纖織物多次快速放入特氟隆熔體中，使織物兩面皆有均勻的特氟隆，使性的PTFE膜正式誕生。此后性膜結構正式在美國風行，許多學者對膜結構進行了深入的研究。20年后跟蹤檢測結果表明，這種膜材的力學性能與化學穩定性指標只下降了20%~30%，顏色也幾乎沒變，膜的表層光滑，具有彈性，大氣中的灰塵、化學物質微粒極難附著與滲透，經雨水沖刷建筑膜可恢復其原有的清潔面層與透光性，這足以顯示出PTFE膜材的強大生命力和廣闊的市場前景。 目前國外對這種膜材的開發和應用比較成熟，生產廠家也很多。玻纖PVC建筑膜材這種膜材開發和應用得比較早，通常規定PVC涂層在玻璃纖維織物經緯線交點上的厚度不能少于0.2mm，一般涂層不會太厚，達到使用要求即可。為提高PVC本身耐老化性能，涂層時常常加入一些光、熱穩定劑，淺色透明產品宜加一定量的紫外吸收劑，深色產品常加炭黑做穩定劑。另外對PVC的表面處理還有很多方法，可在PVC上層壓一層極薄的金屬薄膜或噴射鋁霧，用云母或石英來防止表面發粘和沾污。玻纖有機硅樹脂建筑膜材有機硅樹脂具有優異的耐高低溫、拒水、抗氧化等特點，該膜材具有高的抗拉強度和彈性模量，另外還具有良好的透光性。Vestar膜材就采用這種樹脂對玻璃纖維布涂覆而制成的，目前這種膜材應用的不多，生產廠家也較少。張拉膜張拉膜玻纖合成橡膠建筑膜材合成橡膠（如丁腈橡膠，氯丁橡膠）韌性好，對陽光、臭氧、熱老化穩定，具有突出的耐磨損性、耐化學性和阻燃性，可達到半透明狀態，但由于容易發黃，故一般用于深色涂層。膨化PTFE建筑膜材。由膨化PTFE纖維織成的基布兩面貼上氟樹脂薄膜即得膨化PTFE建筑膜材。由于它的造價太高，一般的建筑考慮到成本和性能兩方面，很少選用這種膜材，目前國外的生產廠家也不多。ETFE建筑膜材由ETFE（-四共聚物）生料直接制成。ETFE不僅具有優良的抗沖擊性能、電性能、熱穩定性和耐化學腐蝕性，而且機械強度高，加工性能好。近年來，ETFE膜材的應用在很多方面可以取代其他產品而表現出強大的優勢和市場前景。這種膜材透光性特別好，號稱“軟玻璃”，質量輕，只有同等大小玻璃的1%；韌性好、抗拉強度高、不易被撕裂，延展性大于400%；耐候性和耐化學腐蝕性強，熔融溫度高達200℃；可有效的利用自然光，節約能源；良好的聲學性能。自清潔功能使表面不易沾污，且雨水沖刷即可帶走沾污的少量污物，清潔周期大約為5年。另外，ETFE膜可在現成預制成薄膜氣泡，方便施工和維修。ETFE也有不足，如外界環境容易損壞材料而造成漏氣，維護費用高等，但是隨著大型體育館、游客場所、候機大廳等的建設，ETFE更突顯自己的優勢。目前生產這種膜材的公司很少，只有少數幾家公司可以提供ETFE膜材，這種膜材的研發和應用在國外發達國家也不過十幾年的歷史。包括內容1，初始態分析：確保生成形狀穩定、應力分布均勻的三維平衡曲面，并能夠抵抗各種可能的荷載工況；這是一個反復修正的過程。2，荷載態分析：張拉膜結構自身重量很輕，僅為鋼結構的1/5，混凝土結構的1/40；因此膜結構對地震力有良好的適應性，而對風的作用較為敏感。此外還要考慮雪荷載和活荷載的作用。由于目前觀測資料尚少，故對膜結構的設計通常采用安全系數法。張拉膜張拉膜3，主要結構構件尺寸的確定，及對支承結構的有限元分析。當支承結構的設計方法與膜結構不同時，應注意不同設計方法間的系數轉換。4，連接設計：包括螺栓、焊縫和次要構件尺寸。5，剪裁設計：這一過程應具備必要的試驗數據，包括所選用膜材的楊氏模量和剪裁補償值（應通過雙軸拉伸試驗確定）。膜結構在方案階段需要考慮的問題有：1，預張力的大小及張拉方式；2，根據控制荷載來確定膜片的大小和索的布置方式；3，考慮膜面及其固定件的形狀以避免積水（雪）；4，關鍵節點的設計，以避免應力集中；5，考慮膜材的運輸和吊裝；6，耐久性與防火考慮。在膜結構設計階段所要考慮的要點有：1，保證膜面有足夠的曲率，以獲得較大的剛度和美學效果；2，細化支承結構，以充分表達透明的空間和輕巧的形狀；3，簡化膜與支承結構間的連接節點，降低現場施工量。膜結構研究的主要問題有：1，找形（Form-finding）或更進一步叫“形態理論”；2，考慮膜材松弛和各向異性下的結構響應；3，結構在風荷載作用下的動力穩定性；4，裁剪優化；5，膜與索及支承結構間的相互作用。發展方向膜結構是建筑結構中發展起來的一種形式，它以性能優良的織物為材料，或是向膜內充氣，由空氣壓力支撐膜面，或是利用柔性鋼索或剛性支撐結構將面繃緊，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結構體系。自從1970年代以來， 膜結構在國外已逐漸應用于體育建筑、商場、展覽中心、交通服務設施等大跨度建筑中。 膜結構已成為結構設計選型中的一個主要方案。成為化纖紡織品應用的一個重要領域。

　　一、膜結構采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法，用分項系數的設計表達式進行計算。

　　二、膜結構應根據建筑物的性質和等級、使用年限、使用功能、結構跨度、防火要求、地區自然條件及膜材的耐用年限等要求進行膜材選用。

　　三、膜結構的設計應根據荷載、支承條件、制作加工、施工工況及其它特殊條件進行。

　　四、膜結構的設計內容包括形狀設計、荷載分析、裁剪設計、配件設計、支承結構設計。

　　五、對膜結構的形狀設計、荷載分析、裁剪設計，應在考慮施工過程的基礎上進行一體化的設計。

　　六、膜材只能承受拉力，不能承受壓力和彎矩。

　　七、膜面的主應力應小于膜材的強度設計值，在荷載長期作用下，最小主應力應大于等于維持其初始平衡形狀的應力值。

　　八、膜結構一體化設計時，應考慮膜材的松弛、徐變、老化。

　　九、膜結構設計時，應考慮使用階段膜材替換對整體結構的影響。

　　十、膜結構設計應考慮膜材破壞時，支承結構仍應保持自身的強度、剛度及穩定性。

　　膜材分類編輯

　　膜材分類

　　目前建筑膜材廣泛認可的標準是日本JISA-93所規定的A、B、C三類，是根據其防火性能的優劣來劃分的。

　　A類

　　A類，以玻璃纖維織物為基材涂PTFE而成；

　　B類

　　B類次之，以玻璃纖維織物為基材涂PVC而成；

　　C類

　　C類是三類中最次的，以聚酯（滌綸）織物為基材涂PVC而成。按涂層材料分，有聚四（PTFE）、聚偏（PVDF）、聚（PVF）、聚（PVC）、聚氨酯

　　新型的建筑材料張拉索膜結構有何優勢？PTFE膜材料適用于什么建筑？ 一般買東西，我們都要理性的說服自己，我為什么要買呢？而產品則要告訴你，我為什么值得你買，本文就針對張拉索膜結構價值好在哪里為大家做個介紹。 張拉索膜結構作為新型的建筑材料，相對于傳統的建筑材料來說，有何優勢呢？憑什么要選擇張拉索膜結構呢，一個好的建筑，無非其本身有著吸引人之處，張拉索膜結構就給了使用者舒適感與歸屬感。 在外觀上，張拉索膜結構可以變化成不同的造型，給你一種的即視感；無論是在家用還是商用，效益比都是很高的；這就解決了傳統建筑造型單一的問題。 在內在方面，張拉索膜結構有著諸多特點，張拉索膜結構膜材輕質，卻架構穩定，還有著防火阻燃的特性，使得其有著非常之高的安全性；而膜材又自帶著其特有的自潔性，在平時維護可以減少不少的費用。PTFE膜材料得到體育界的認可2015年10月13日樟樹市體育局內球場頂棚工程選擇采用進口PTFE白色膜材，抗拉強度/經向/緯向不低于5500（N/5CM）；鋼結構使用年限為50年，張拉膜15年不更換并有自潔功能，詳見設備材料參數。自08年以來膜結構得到各體育場館的廣大應該，各大城市體育場館修善工程都在選擇使用PTFE膜結構，膜結構修善工期短，可用年限長。PTFE膜材是當今張拉索膜結構市場主流的材料，很好的加工工藝，嚴格的施工規程，以及其各類特性都使得受到非常高的好評，本文就針對PTFE膜結構為大家做個介紹，以便您對此有個了解PTFE膜材的特點眾多，有著良好的自潔性、強度高、防火阻燃、不受紫外線光的影響等等，并且還有著其性價比特色，使用壽命高達20年以上。在夏季炎熱的日光的照射下室內也不會受太大影響。正是因為這種劃時代性的膜材料的發明，才使張拉索膜結構建筑從人們想象中的帳篷或臨時性建筑發展成現代化的性建筑。 對于主場地“鳥巢”，我想大家都不會陌生吧，如此宏偉壯觀的藝術建筑，而鳥巢建筑選用了PTFE張拉索膜結構，這其中的緣由是什么呢？1、其膜面積至少比水立方還要大一半，這么大的面積應用，在世界上是沒有的，張拉索膜結構與鋼結構的銜接有很大難度； 2、其大面積開啟式屋頂更增加了設計與施工難度，恐怕也是目前世界上的； 3、規避風險，兩個奧運主場館，既然水立方用ETFE，鳥巢改用PTFE也在情理之中； 4、ETFE確實有優點，但也確實有缺點，而鳥巢更需要PTFE的優點，換句話講，PTFE更適合鳥巢，包括從結構等各個角度；

　　張拉膜結構(Tesioned Membrane Structure) ，是依靠膜自身的張拉應力與支撐桿和拉索共同構成機構體系。張拉膜結構特別適合用來建造城市標志性建筑的屋頂，如體育場館，需有廣告效應的商場、餐廳等。城市的交通樞紐是城市命脈的關鍵性建筑，使用功能要求建筑物各組成單元的標志明確。這類建筑越來越多采用膜結構。建筑膜材料的使用壽命為 25 年以上。建成于 1973 年的美國加州 La Verne 大學的學生活動中心是已有 23 年歷史的張拉膜結構建筑．跟蹤測試與材料的加載與加速氣候變化的試驗，證明它的膜材料的力學性能與化學穩定性指標下降了 20 %至 30 %，但仍可正常使用。膜的表層光滑，具有彈性，大氣中的灰塵、化學物質的微粒極難附著與滲透，經雨水的沖刷建筑膜可恢復其原有的清潔面層與透光性。

　　張拉膜結構一般選這種膜材開發和應用得比較早，通常規定PVC涂層在玻璃纖維織物經緯線交點上的厚度不能少于0.2mm，一般涂層不會太厚，達到使用要求即可。為提高PVC本身耐老化性能，涂層時常常加入一些光、熱穩定劑，淺色透明產品宜加一定量的紫外吸收劑，深色產品常加炭黑做穩定劑。另外對PVC的表面處理還有很多方法，可在PVC上層壓一層極薄的金屬薄膜或噴射鋁霧，用云母或石英來防止表面發粘和沾污。玻纖有機硅樹脂建筑膜材。有機硅樹脂具有優異的耐高低溫、拒水、抗氧化等特點，該膜材具有高的抗拉強度和彈性模量，另外還具有良好的透光性。美國歐文斯克寧公司開發的Vestar膜材就采用這種樹脂對玻璃纖維布涂覆而制成的，這種膜材應用的不多，生產廠家也較少。玻纖合成橡膠建筑膜材。合成橡膠（如氯丁橡膠）韌性好，對陽光、臭氧、熱老化穩定，具有突出的耐磨損性、耐化學性和阻燃性，可達到半透明狀態，但由于容易發黃，故一般用于深色涂層。膨化PTFE建筑膜材。由膨化PTFE纖維織成的基布兩面貼上氟樹脂薄膜即得膨化PTFE建筑膜材。由于它的造價太高，一般的建筑考慮到成本和性能兩方面，很少選用這種膜材，國外的生產廠家也不多。