佳木斯大学建筑工程学院建筑结构选型课件第十八章 膜结构.ppt

李广军 建筑结构选型 1 概念 膜结构(Membrane)是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,是由多种高强薄膜材料(PVC或Teflon)及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式. ，是依靠膜材自身的张拉力和特殊的几何形状而构成的稳定的承力体系。膜只能承受拉力而不能受压和弯曲，其曲面稳定性是依靠互反向的曲率来保障，因此需制作成凹凸的空间曲面，故习惯上又称空间膜结构。  2 膜结构的分类　　 根据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 structure，Cable dome membrane structure）、组合式膜结构（Compound membrane structure）等几大类。 3 膜结构具有以下优点： 1、造型的艺术性。 2、良好的自洁性。 3、施工的快捷性。 4、较好的经济性。 5、 结构自重轻，非常适合于建造大跨度空间结构。 4 膜材介绍·膜材料的组成和分类 膜材就是氟塑料表面涂层与织物布基按照特定的工艺粘合在一起的薄膜材料。常用的氟素材料涂层有PTFE（聚四氟乙烯）、PVDF（聚偏氟乙烯）、PVC（聚氯乙烯）等。织物布基主要用聚酯长丝（涤纶PES）和玻璃纤维有两种。 膜结构建筑中最常用的膜材料有PTFE（聚四氟乙烯）膜材料和PVDF（聚偏氟乙烯）膜材料两种 。 PTFE膜材料是指在极细的玻璃纤维编织成的基布上涂覆PTFE（聚四氟乙烯）而形成的复合材料。 PVDF膜材料是指在聚脂纤维编织的基布上涂覆PVC（聚氯乙烯）后再加100%PVDF（聚偏氟乙烯）表面涂层而形成的复合材料。 ·膜材料的性质 ：? 膜作为继木材、砖石、金属、混凝土之后的第五代建筑结构材料，具有显著的自身特性。第一代木材和第三代钢材拉压性能均良好，第二代砖石和第四代混凝土则只具备良好的抗压能力，作为第五代的膜材料则只能受拉，没有承压和抗弯曲能力，这是膜的最本质的特征。 （1）拉伸性能 （2）撕裂强度 （3）正交异向性 （4）蠕变和松弛 （5）非力学性质 5 施工工序 1.基础及承重钢构工程 6 与膜结合的结构大致有下述几类: 纯钢拱形结构 混凝土结构主体加钢拱 混凝土主体结构加钢索 混凝土主体结构加钢柱? 钢索穹顶 7 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。 ·膜结构应用实景（1）收费站天棚类 （3）?停车棚类 （4）建筑入口类 （5）景观小品类 （6）??室内张拉膜 （7）??屋面、舞台、剧场 （8）充气膜结构 ?（9）其他应用实景一览 膜结构是建筑结构中必威体育精装版发展起来的一种形式，它以性能优良的织物为材料，或是向膜内充气，由空气压力支撑膜面，或是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。 自从上世纪七十年代以来，膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。膜结构已成为结构设计选型中的一个主要方案。 一、结构特点 形状多样 自重轻 抗震性好 跨度大 充分利用自然光 节能 自洁性 施工快 二、膜结构应用领域 文化设施－展览中心、剧场、博物馆等 体育设施－体育馆、游泳馆等 商业设施－购物中心、酒店、商业街等 交通设施－机场、火车站、收费站、码头等 工业设施－工厂、温室、物流中心等 景观设施－建筑入口、小品、停车场等 膜结构(Membrane Structure ) 膜结构(Membrane Structure ) 膜结构(Membrane Structure ) 膜结构(Membrane Stru