膜結構的設計

膜結構的設計主要包括體形設計、初始平衡形狀分析、荷載分析、裁剪分析等四大問題。通過體形設計確定建筑平面形狀尺寸、三維造型、凈空體量，<<<膜結構的設計主要包括體形設計、初始平衡形狀分析、荷載分析、裁剪分析等四大問題。通過體形設計確定建筑平面形狀尺寸、三維造型、凈空體量。確定各控制點的坐標、結構形式，選用膜材和施工方案。初始平衡形狀分析就是所謂的找形分析。由于膜資料自身沒有抗壓和抗彎剛度，抗剪強主芤很差，因此其剛度和穩定性需要靠膜曲面的曲率變化和其中預應力來提高，對膜結構而言，任何時候不存在無應力狀態，因此膜曲面形狀最終必需滿足在一定邊境條件、一定預應力條件下的力學平衡，并以此為基準進行荷載分析和裁剪分析。目前膜結構找形分析的方法主要有動力松弛法、力密度法以及有限單元法等。膜結構考慮的荷載一般是風載和雪載。荷載作用下膜材料的變形較大，且隨著形狀的改變，荷載分布也在改變，因此要精確計算結構的變形和應力要用幾何非線性的方法進行。荷載分析的另一個目的一確定索、膜中初始預張力。外荷載作用下膜中一個方向應力增加而另一個方向應力減少，這就要求施加初始張應力的水平要滿足在最有利荷載作用下應力不致減少到零，即不出現皺褶。因為膜資料比較柔，自振頻率很低，風荷載作用下極易產生風振，導致膜材料破壞，如果初始預應力施加過高，膜材涂變加大，易老化且強度貯藏少，對受力構件強度要求也高，增加施工裝置難度。因此初始預應力的確定要通過荷載計算來確定。經過找形分析而形成的摸結構通常為三維不可展空間曲面，如何通過二維材料的裁剪，張拉形成所需要的三維空間曲面，整個膜結構工程中最關鍵的一個問題，這正是裁剪分析的主要內容。

>膜結構簡介與設計

膜結構被稱為“21世紀的建筑”應用于大型體育場館、入口廊道、購物場、娛樂場、停車場、展覽會場、植物觀光園等建筑文化設施--展覽中心、劇場、會議廳、博物館、植物園、水族館等 體育設施--體育場、體育館、健身中心、游泳館、網球館、籃球館等 商業設施--商場、購物中心、酒店、餐廳、商店門頭（挑檐）商業街等 交通設施--機場、火車站、公交車站、收費站、碼頭、加油站、天橋連廊等 工業設施--工廠、倉庫、科研中心、處置中心、溫室、物流中心等 景觀設施--建筑入口、標志性小品、步行街、停車場等。

膜結構簡介：

膜結構起源于遠古時代人類居住的帳篷。20世紀70年代以后，<<<膜結構起源于遠古時代人類居住的帳篷。20世紀70年代以后。高強、防水、透光且表面光潔、易清洗、抗老化的建筑膜材料的呈現，加之當代電子、機械和化工技術的飛速發展，索膜建筑結構已大量用于濱海旅游、博覽會、文藝、體育等大空間的公共建筑上。

膜結構，<<<膜結構。又叫張拉膜結構(TensionMembranstructur以建筑織物(即膜材料)為張拉主體，與支撐構件或拉索共同組成的結構體系，以其新穎獨特的建筑造型，良好的受力特點，成為大跨度空間結構的主要形式之一。膜結構的主要特點有“透光性”節省能源”聲學效果”耐用性”設計性”鑒于膜結構的結構自重小，結構簡單可靠，具有良好的造型和自潔性，施工簡單快捷，因此適用于各種場所使用，如大型體育館、運動場、采光屋面、展覽館、展示廳、各種公路收費站、加油站、門廳、車棚、雨棚、休閑公園等。

膜結構(Membran20世紀中期發展起來的一種新型建筑結構形式,<<<膜結構(Membran20世紀中期發展起來的一種新型建筑結構形式.由多種高強薄膜資料(PVC或Teflon及加強構件(鋼架、鋼柱或鋼索)通過一定方式使其內部產生一定的預張應力以形成某種空間形狀,作為覆蓋結構,并能承受一定的外荷載作用的一種空間結構形式.膜結構可分為充氣膜結構和張拉膜結構兩大類.充氣膜結構是靠室內不時充氣,使室內外發生一定壓力差(一般在10㎜～30㎜水柱之間),室內外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力,從而實現較大的跨度.張拉膜結構則通過柱及鋼架支承或鋼索張拉成型,其造型非常優美靈活.

膜結構工程材質：

膜結構所用膜資料由基布和涂層兩部分組成.基布主要采用聚酯纖維和玻璃纖維資料;涂層資料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。常用膜材為聚酯纖維覆聚氯乙烯（PVC和玻璃纖維覆聚聚四氟乙烯（TeflonPVC資料的主要特點是強度低、彈性大、易老化、徐變大、自潔性差，<<<膜結構所用膜資料由基布和涂層兩部分組成.基布主要采用聚酯纖維和玻璃纖維資料;涂層資料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。常用膜材為聚酯纖維覆聚氯乙烯（PVC和玻璃纖維覆聚聚四氟乙烯（TeflonPVC資料的主要特點是強度低、彈性大、易老化、徐變大、自潔性差。但價格便宜，容易加工制作，色彩豐富，抗折疊性能好。為改善其性能，可在其外表涂一層聚四氟乙烯涂層，提高其抗老化和自潔能力，其壽命可達到15年左右。Teflon資料強度高、彈性模量大、自潔、耐久耐火等性能好，但它價格較貴，不易折疊，對裁剪制作精度要求較高，壽命一般在30年以上，適用于永久建筑。

膜結構材料的特點

1重量小、強度高、防火難燃、自潔性好，<<<1重量小、強度高、防火難燃、自潔性好。不受紫外線影響、抗疲勞、

2耐扭曲、耐老化、使用壽命長。具有高透光率，<<<2耐扭曲、耐老化、使用壽命長。具有高透光率。熱吸收量很少。正是因為這種跨時代的膜材料的發明，使膜結構建筑成為現代化的永久性建筑

3優越性能：自潔性、透光節能性、經濟性、藝術性、防火性與抗震性、造型多樣性；另外其還具有應用領域廣泛、能覆蓋大跨度空間及施工周期短的優點。

4Teflon經過20多年的考驗,<<<4Teflon經過20多年的考驗,資料還保持著70-80%強度,仍然透光并且沒有褪色。資料還保持著70-80%強度,仍然透光并且沒有褪色，拉維恩學院膜結構的使用經驗標明,涂覆PTEE面層的玻璃纖維織物,不但有足夠的強度接受張力，使用功能上也具有很好的耐久性，從樂觀的估計來說,這種資料的使用年限將遠不止當初所估計的25年。與此同時，一種價格比較低、涂覆PVC聚酯織物在性能上也有很大的改進。制造商在原來的涂層外面再加一面層，比較幼稚的有聚氟乙烯（PVF,商品名Tediar和聚偏氟乙烯（PVDF這種面層不但能維護織物抵抗紫外線,而且大大地改進了自潔性，這樣就把聚酯織物的使用年限提高到15年；得以在永久性建筑中使用。

膜結構的設計：