框式ETFE膜结构幕墙的性能分析.pdf

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1、科研开发框式ETFE膜结构幕墙的性能分析韩梦洁吴明儿(同济大学建筑工程系，上海200092)摘要：ETFE材料重量轻、透光率高、自洁性好、具有阻燃性，是一种可用于建筑围护系统中的新型建筑薄膜材料。根据支撑结构的不同，ETFE幕墙可分为框式薄膜幕墙和点支式薄膜幕墙。运用ANSYS软件对5个框式幕墙模型进行找形和荷载分析，结果表明：幕墙受荷膜面最大应力与荷载值基本呈线性变化关系；跨度为2m的ET—FE幕墙的可用高度可以达到100ITI。关键词：ETFE幕墙；气枕结构；弹簧支撑结构；数值分析DOI：10．13206l／J．鲥01404006P

2、ERFORMANCEANALYSISOFETFEFOILFRAMECURTAINWALLHanMengjieWuMinger(SchoolofCivilEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)ABSTRACT：ETFEisanalternativetoglassforbuildingenvelopesystems．Thenewbuildingmaterialhasalowdensityandahighlighttransmission．Itdoesnotselfignitean

3、dbehaveswellinself—cleaning．Accordingtothesupportstructures，ETFEfoilcurtainwallcanbeendividedintotwotypes：framesupportedandpointsupported．FivetypesofETFEfoilframecurtainwallwereselectedastheanalyticmodels．Theresultsofformfindinganalysisandstressanalysisshowthatthemaximum

4、stressofthemembranehasalinearrelationwiththeload，theheightthattheETFEfoilcurtainwallcanbeusedinabuildingreachesto100mwhenthespanofETFEcushionis2m．KEYWORDS：ETFEfoilcurtainwall；ETFEfoilcushion；spring—supportedstructure；numerica1analysis1概述性破坏；具有阻燃性，遇火热熔收缩，能够阻止火势玻璃幕墙是现代建筑中具

5、有较好综合效果的一蔓延，不产生滴落物伤害；光反射率低，有效减缓光种外围护结构形式，在国内外均有广泛应用。但在污染情况。因此，ETFE是一种可用于建筑围护系玻璃幕墙的使用中逐渐发现其存在一些问题，给建统中的新型建筑薄膜材料。ETFE作为外围护结构筑使用者和周围环境带来一定的负面影响。例如光已经成功运用于体育馆、游泳馆、温室、展览馆、交通污染问题，大面积玻璃幕墙的使用形成大片的玻璃枢纽等不同类型建筑中l5]。镜面，镜面反射光线给周围居民和环境带来了相当本文将ETFE薄膜应用于框式幕墙，通过找形的影响[1j。另外，玻璃还存在安全问题，在没有外

6、部分析以及荷载分析考察框式ETFE幕墙的可行性。直接作用的情况下，玻璃会产生一定概率的自爆现象_2]，同时玻璃与支撑结构间的胶结材料发生老化2ETFE幕墙形式也会造成玻璃脱落。玻璃材料的透明度高、导热系2．1ETFE膜结构形式数大，其热工性能劣于普通围护结构。玻璃幕墙材ETFE膜结构按照支撑和受力方式的不同，可料的耐火性能不够理想，一旦建筑发生火灾，火势蔓以分为单层张拉式、气枕式和弹簧支撑式。单层张延快。拉式通过膜材张紧产生预应力来抵抗外部荷载，单ETFE薄膜是当代膜结构建筑的重要材料，建片膜面一般跨度较小。筑中使用的ETFE膜材厚度通

7、常在50~300／,m，材气枕结构属于充气式膜结构，是将两层或多层料密度约为1．75g／cm。，一般为无色透明状，可见ETFE膜材边缘处热熔焊接到一起形成封闭空间，光透光率达90以上]。与玻璃材料相比，ETFE依靠内部充入一定压力的气体使得膜面张紧产生预材料具有一定的优势：ETFE非常轻，组成结构轻第一作者：韩梦洁，女，1989年出生，硕士研究生。盈，运输安装施工方便；自洁性能好，清洁周期长；断通讯作者：吴明儿，wuminger@tongji．edu．cn收稿日期：2013—11—21裂延伸率可达400，材料韧性高，破坏机理属于塑22钢

8、结构2014年第4期第29卷总第184期韩梦洁，等：框式ETFE膜结构幕墙的性能分析张力提供气枕刚度。3．1ETFE材料性能弹簧支撑ETFE枕式结构是通过在枕式膜结根据大量单轴拉伸试验数据统计，ETFE膜材