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1、·68· 2013年第6期2013年12月SichuanBuildingMaterials第39卷总第176期DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2013.06.031浅谈膜结构在工程中的应用吴艳,辛立民(安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232000)摘要:现代膜结构工程是集建筑学、工程结构学、1955年设计的张拉膜结构跨度在25m左右,用于联合公园计算机科学、精细化学为一体的高科技工程。早在20世纪多功能展厅。由于张拉膜结构的发展离不开计算机技术的50年代,在国际上已开始出现,至今已有40余年的历史,进步和新算法的提出,因此计算机技
2、术的迅猛发展为张拉在美国、日本和欧洲得到了大量的应用,诞生了许多跨度膜结构的应用开辟了广阔的前景。而特氟隆膜材料的研制大、造型优美、结构合理的作品。本文对空间膜结构在工成功也极大地推动了张拉膜结构的应用。比较著名的有沙程中的应用做了浅析。特阿拉伯吉达国际航空港、沙特阿拉伯利雅得体育馆、加关键词:膜结构;膜材料;工程应用拿大林德塞公园水族馆、英国温布尔登室内网球馆、美国中图分类号:TU399文献标志码:B新丹佛国际机场等。文章编号:1672-4011(2013)06-0068-032 膜材料的组成分类和性质1 膜结构概述2．1 膜材料的组成1．1 膜结构的概念2．1．1
3、PTFE建筑膜材膜结构(Membrane)是20世纪中期发展起来的一种新型PTFE膜材是在超细玻璃纤维织物上涂以聚四氟乙烯树建筑结构形式,是由多种高强薄膜材料(PVC或Teflon)及脂而成的材料。这种膜材有较好的焊接性能,有优良的抗加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生紫外线、抗老化性能和阻燃性能。另外,其防污自洁性是一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并所有建筑膜材中最好的,但柔韧性差,施工较困难,成本能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。膜结构可也十分惊人。分为充气膜结构和张拉膜结构两大类。充气膜结构是靠室2．1．2 玻纤PVC建筑膜
4、材内不断充气,使室内外产生一定压力差(一般在10~30mm这种膜材开发和应用得比较早,通常规定PVC涂层在水柱之间),室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向上的玻璃纤维织物经纬线交点上的厚度不能少于0．2mm,一般浮力,从而实现较大的跨度。张拉膜结构则通过柱及钢架涂层不会太厚,达到使用要求即可。为提高PVC本身耐老支承或钢索张拉成型,其造型非常优美。化性能,涂层时常常加入一些光、热稳定剂,浅色透明产品宜加一定量的紫外吸收剂,深色产品常加炭黑做稳定剂。另外对PVC的表面处理还有很多方法,可在PVC上层压一层极薄的金属薄膜或喷射铝雾,用云母或石英来防止表面发粘和沾污。2．1．
5、3 玻纤有机硅树脂建筑膜材有机硅树脂具有优异的耐高低温、拒水、抗氧化等特点,该膜材具有高的抗拉强度和弹性模量,另外还具有良好的透光性。2．1．4 玻纤合成橡胶建筑膜材图1 张拉式膜结构图2 充气式膜结构合成橡胶(如丁腈橡胶,氯丁橡胶)韧性好,对阳光、臭氧、热老化稳定,具有突出的耐磨损性、耐化学性和阻1．2 膜结构的起源与发展燃性,可达到半透明状态,但由于容易发黄,故一般用于膜结构的雏形可追溯到古代游牧民族使用的帐篷结构。深色涂层。世界上第一座充气膜结构建成于1946年,设计者为美国的2．1．5 ETFE建筑膜材沃尔特·勃德(W．Bird),这是一座直径为15m的充气穹顶
6、。由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。ET-1967年在德国斯图加特召开的第一届国际充气结构会议,FE不仅具有优良的抗冲击性能、电性能、热稳定性和耐化无疑给充气膜结构的发展注入了兴奋剂。随后各式各样的学腐蚀性,而且机械强度高,加工性能好。充气膜结构建筑出现在1970年大阪世界博览会上。2．2 膜材料的分类张拉形式膜结构的先行者是德国的奥托(F．Otto),他在目前建筑膜材广泛认可的标准是日本JISA-93所规定作者简介:吴艳(1986-),女,江苏南京人,在读硕士研究生,主要从的A、B、C三类,是根据其防火性能的优劣来划分的。事结构工程研究。A类
7、2013年第6期·69·第39卷总第176期SichuanBuildingMaterials2013年12月A类最好,以玻璃纤维织物为基材涂PTFE而成;3．1．2 基础施工B类开挖成型后,浇注完垫层混凝土后绑扎钢筋、立模和B类次之,以玻璃纤维织物为基材涂PVC而成;安装预埋螺栓。螺栓预埋在安装、就位、混凝土浇注过程C类中要跟踪测量,确保位置精度符合规范要求。分层回填,C类是三类中最次的,以聚酯(涤纶)织物为基材涂分层夯实。PVC而成。3．1．3 钢结构施工按涂层材料分,有聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯1)工艺流程:制作加工台座➝零件
