天津看台PTFE膜结构项目

　　玻纤合成橡胶建筑膜材合成橡胶（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、耐化学性和阻燃性，可达到半透明状态，但由于容黄，故一般用于深色涂层。膨化PTFE建筑膜材。由膨化PTFE纤维织成的基布两面贴上氟树脂薄膜即得膨化PTFE建筑膜材。由于它的造价太高，一般的建筑考虑到成本和性能两方面，很少选用这种膜材，目前国外的生产厂家也不多。ETFE建筑膜材由ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）生料直接制成。ETFE不仅具有优良的抗冲击性能、电性能、热稳定性和耐化学腐蚀性，而且机械强度高，加工性能好。近年来，ETFE膜材的应用在很多方面可以取代其他产品而表现出强大的优势和市场前景。这种膜材透光性特别好，号称“软玻璃”，质量轻，只有同等大小玻璃的1%；韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂，延展性大于400%；耐候性和耐化学腐蚀性强，熔融温度高达200℃；可有效的利用自然光，节约能源；良好的声学性能。自清洁功能使表面不易沾污，且雨水冲刷即可带走沾污的少量污物，清洁周期大约为5年。另外，ETFE膜可在现成预制成薄膜气泡，方便施工和维修。ETFE也有不足，如外界环境容易损坏材料而造成漏气，维护费用高等，但是随着大型体育馆、游客场所、候机大厅等的建设，ETFE更突显自己的优势。目前生产这种膜材的公司很少，只有少数几家公司可以提供ETFE膜材，这种膜材的研发和应用在国外发达国家也不过十几年的历史。包括内容1，初始态分析：确保生成形状稳定、应力分布均匀的三维平衡曲面，并能够抵抗各种可能的荷载工况；这是一个反复修正的过程。2，荷载态分析：张拉膜结构自身重量很轻，仅为钢结构的1/5，混凝土结构的1/40；因此膜结构对地震力有良好的适应性，而对风的作用较为敏感。此外还要考虑雪荷载和活荷载的作用。由于目前观测资料尚少，故对膜结构的设计通常采用安全系数法。3，主要结构构件尺寸的确定，及对支承结构的有限元分析。当支承结构的设计方法与膜结构不同时，应注意不同设计方法间的系数转换。4，连接设计：包括螺栓、焊缝和次要构件尺寸。5，剪裁设计：这一过程应具备必要的试验数据，包括所选用膜材的杨氏模量和剪裁补偿值（应通过双轴拉伸试验确定）。膜结构在方案阶段需要考虑的问题有：1，预张力的大小及张拉方式；2，根据控制荷载来确定膜片的大小和索的布置方式；3，考虑膜面及其固定件的形状以避免积水（雪）；4，关键节点的设计，以避免应力集中；5，考虑膜材的运输和吊装；6，耐久性与防火考虑。在膜结构设计阶段所要考虑的要点有：1，保证膜面有足够的曲率，以获得较大的刚度和美学效果；2，细化支承结构，以充分表达透明的空间和轻巧的形状；3，简化膜与支承结构间的连接节点，降低现场施工量。膜结构研究的主要问题有：1，找形（Form-finding）或更进一步叫“形态理论”；2，考虑膜材松弛和各向异性下的结构响应；3，结构在风荷载作用下的动力稳定性；4，裁剪优化；5，膜与索及支承结构间的相互作用。发展方向膜结构是建筑结构中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1970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。成为化纤纺织品应用的一个重要领域。

　　悬索结构中的索网与膜结构一样也有形状确定问题，像1968年蒙特利尔博览会的德国馆和1972年慕尼黑主体育场都有特殊的形状需要确定，当时只有借助于缩尺模型来解决。早期的膜结构也往往采用这个方法，材料从最简单的肥皂膜，一直到织物或钢丝。由于在小比例模型上测量的误差尚不足以保证曲面几何形的正确性，故对足尺的建筑外形只能起参考作用。但这还不失为一种有效的手段，能为设计者提供一个直观的形象。随着计算机技术的不断进步，膜结构的形状就更多地依靠计算机来确定。在膜结构设计理论中还出现了专门的研究课题--找形（formfinding）。为了寻求合理的几何外形，这个过程通过计算机的几次迭代，就可确定膜结构的初始形状。

　　膜结构设计打破了传统的先建筑、后结构做法，要求建筑设计与结构设计紧密结合。在设计过程中，建筑师和结构工程师要坐在一起确定建筑物的形状，并进行必要的计算分析。这时，所设计建筑物的平面形状、立面要求、支点设置、材料类型和预应力大小都将成为互相制约的因素，一个完美的设计也就是上述矛盾统一的结果。

　　膜结构制作步骤点，加工准备及下料：依据施工图放样，放样和号料时要预留焊接收缩量和加工余量，依据放样作样板。第二点，测量放线：依据土建标高基准线测预埋件标高中心线，检查预埋件标高偏差、左右偏差。整理结果，确定预埋件分隔的调整处理方案。第三点，预埋件安装处理：定位预埋件安装位置，打钻安装。要求预埋件位置准确、埋设牢固。标高偏差不大于9mm，左右位移不大于20mm。第四点，悬挂臂安装焊接：悬挂臂安装采用焊接，需检查焊接节点，调节悬挂臂设计坡度，准确无误方能进行焊接。靠边一条悬挂臂准确无误后，安装另一边一条悬挂臂，就位准确后点焊。四大注意点膜结构的运用范围越来越广，不管是商城、交通设施、园林景观等方面都使用了膜结构。无论是商场还是小区，停车棚都是必不可少的。为了保障大家的生命安全，停车棚建造时如遇到建造不稳会造成很多事故，因此，制作停车棚的时候要注意以下四点：点，膜结构停车棚整体框架采用方钢焊接成型龙骨架，框架整体做防锈处理，刷防锈底漆三遍，表面喷涂白色高级汽车漆，停车棚主立柱一般采用220mm钢管或工字钢作停车棚的支撑柱，车棚身整体结构牢固抗震防风系数高，耐腐蚀；第二点，膜结构停车棚顶部封板采用茶色（颜色可挑选）阳光板封顶，与车棚整体骨架用压条铆接固定，耐酸碱腐蚀，有足够强度对棚内车辆起到保护作用；第三点，膜结构停车棚内部采用Φ38镀锌圆管与车棚框架焊接，加强棚顶部强度，可让棚内感觉宽敞明亮，停靠车辆轻松方便，完全符合停车棚制作要求规范；第四点，膜结构停车棚立柱底脚采用10mm厚钢板与预埋件牢固焊接，在安装停车棚的时候将预埋件用混凝土浇筑后，用螺栓与立连接，抗风系数高，增加车棚整体牢固程度，能抵抗12级以上台风来袭。种类种，反向张力膜结构；反向弯曲形状，或者是具有张力并且稳定的双弯曲鞍形形状。张力和稳定性来自于膜平面及其线性边界的机械预应力。第二种，同向弯曲张力膜结构；同向弯曲形状，或者是具有张力和稳定性的双弯曲球形形状。张力和稳定性由气压或水压垂直作用于膜曲面而产生。这种类型的结构包括空气承式结构和充气式结构。如果在制作停车棚的时候遇到什么问题，应该咨询的膜结构停车棚制作技术人员，保障安全、节约能源是的。简介编辑膜结构车棚，是以建筑织物，即膜材料为张拉主体，与支撑构件或拉索共同组成的结构体系，它以其新颖独特的建筑造型，良好的受力特点——成为大跨度空间结构的主要形式之一。膜材料是指聚酯纤维基布或PVDF、PVF、PTFE等不同的表面涂层，配以的PVC组成的具有稳定的形态，并可承受一定载荷的建筑纺织品。它的寿命因不同的表面涂层而异，一般可达成10-20年。艺术性膜结构与造型学，色彩学为依托，可结合自然条件及民族风情，根据建筑师的创意建造出传统建筑难以实现的曲线及造型。膜结构一建筑师的浪漫设想，享受大自然般的浪漫空间。经济性对于同等大小的建筑，如果采用膜结构，其成本只相当于传统建筑的二分之一或更少，特别是建筑短期应用的大跨度建筑时，就更为经济。节能性由于膜材料本身具有良好的透光率（10%-20%）建筑空间白天可以得到自然的漫散射日光，可以节约大量用于照明的能源。自洁性膜材料表面加涂的防护涂层（聚氟乙烯、丙烯酸等）具有耐高温的特点。而且奉身不发粘。这样落到膜材表面的灰尘可以靠雨水的自然冲洗而达到自洁的效果。大跨度膜结构一改传统建筑材料而使用膜材，其重量只是传统建筑的三分之一。而且膜结构可以从根本上克服传统膜结构的大跨度（无支持）建筑上所遇到的困难，可创造巨大的无遮挡的可视空间。