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膜結(jié)構(gòu)工程實(shí)例
目前國(guó)內(nèi)膜結(jié)構(gòu)發(fā)展振奮人心,隨著一些大型體育館、候機(jī)大廳等建設(shè)以及2010年上海世博會(huì)和廣州亞運(yùn)會(huì)等國(guó)際盛會(huì)的舉辦,為中國(guó)膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。尤其在膜材方面,中國(guó)起步晚,技術(shù)水平低,大部分膜材還主要依靠進(jìn)口。為什么膜結(jié)構(gòu)越來(lái)越受歡迎呢膜結(jié)構(gòu)是近年來(lái)在國(guó)內(nèi)開(kāi)始流行的一種新式的結(jié)構(gòu)。PTFE、PVC和表面改性的PVC、ETFE等膜材是市場(chǎng)的主流,應(yīng)用比較廣泛。中國(guó)已有PTFE膜材的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),性能也基本達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的要求。很多公司、科研單位以及高校都在進(jìn)行PVC表面涂層材料的研究,如PVDF、納米TiO2表涂劑等的研究已初見(jiàn)成效,另外在表面防污自潔處理方面的研究如仿生荷葉構(gòu)筑微粗糙表面也開(kāi)始起步。在引進(jìn)世界專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備和工藝技術(shù)的同時(shí),加緊消化吸收并改進(jìn)創(chuàng)新,盡快開(kāi)發(fā)適合中國(guó)市場(chǎng)需求的膜材表面處理技術(shù),對(duì)提升中國(guó)整個(gè)產(chǎn)業(yè)用紡織品產(chǎn)品檔次和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力都具有重要意義。
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膜材料
膜材料與金屬、木材等建筑材料不同,它具有柔軟性、透光性等特性,而且膜材料的基布是織物,由于織物徑向(經(jīng)紗)與緯向(緯紗)的特性不同,因而膜材料是一種異向型非線性材料。體形設(shè)計(jì)確定建筑平面形狀尺寸、三維造型、凈空體量,確定各控制點(diǎn)的坐標(biāo)、結(jié)構(gòu)形式,選用膜材和施工方案?;贾饕袚?dān)膜材料的抗拉、抗撕裂等力學(xué)特性及防火性、耐久性、自潔性、染色性及膜材料與膜材料的溶合性等特性。
目前,膜結(jié)構(gòu)建筑中常用的材料主要有聚四氟乙烯(PTFE)膜材、聚(PVC)膜材和加面層的PVC膜材:PVDF膜材和PVF膜材。
膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工
膜結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)計(jì)算通常由計(jì)算機(jī)完成,其復(fù)雜型體的整體空間作用和繁雜的抗風(fēng)計(jì)算是從事一般建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程師難以完成的。國(guó)外 各大從事膜結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)和安裝的專業(yè)公司,都各自開(kāi)發(fā)了大型的專業(yè)軟件,但為了控制市場(chǎng)都嚴(yán)格保密。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)的諸如上海八萬(wàn)人體育場(chǎng)等少數(shù)膜結(jié)構(gòu)建筑,也都是外國(guó)公司設(shè)計(jì)的。一旦發(fā)現(xiàn)膜材被劃破、嚴(yán)重磨傷等現(xiàn)象時(shí),應(yīng)及時(shí)采取有效措施以免磨傷更加嚴(yán)重,或通知廠商派人修復(fù),鋼構(gòu)件表面不得遭受硬物打擊與劃傷,不得接觸各種酸性、堿性和有機(jī)i溶劑。我國(guó)自行設(shè)計(jì)的大型膜結(jié)構(gòu)還很少,國(guó)內(nèi)也尚無(wú)成熟的理論計(jì)算方法及相應(yīng)的計(jì)算設(shè)計(jì)程序,制約了膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)的發(fā)展、應(yīng)用與研究。
膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景
隨著工業(yè)的發(fā)展與計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步,膜結(jié)構(gòu)也從臨時(shí)建筑邁入持久性建筑行列,并成為當(dāng)代充滿活力的一種新型大跨度空間結(jié)構(gòu)體系。在許多國(guó)家舉辦奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)的場(chǎng)館建設(shè)中,膜結(jié)構(gòu)以其絢麗 的色極和豐富的造型贏得了人們關(guān)注、認(rèn)同。1995年建成的北京房山游泳館(跨度33m,1100m2 )與鞍山農(nóng)委游泳館(跨度30m,1000m2 )是我國(guó)正式應(yīng)用于工程的空氣支承膜結(jié)構(gòu),標(biāo)志我國(guó)開(kāi)始啟動(dòng)膜結(jié)構(gòu)的工程建設(shè)。1997年通過(guò)引進(jìn)國(guó)外膜結(jié)構(gòu)技術(shù)建成了上海八萬(wàn)人體育場(chǎng)看臺(tái)挑棚后,又相繼建成了青島頤中體育場(chǎng)挑棚膜結(jié)構(gòu)、杭州游泳館、網(wǎng)球館雙層膜結(jié)構(gòu)等二百余項(xiàng)膜結(jié)構(gòu)工程,年增長(zhǎng)率達(dá)20%以上。除了可實(shí)踐具創(chuàng)意,創(chuàng)新且美觀的造型外,也是較能展現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)精神的構(gòu)造形式。目前膜結(jié)構(gòu)除了用于體育館、體育場(chǎng) 等體育設(shè)施之外,還廣泛應(yīng)用于商業(yè)、教育、交通運(yùn)輸設(shè)施等。