钢结构之膜结构

一、什么是膜结构？

膜结构又叫张拉膜结构（Tensioned Membrane structure），是钢结构的一种，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。膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成 具有一定刚度的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式。其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、 安装快捷、能易于、使用安全等优点，因而使它在世界各地受到广泛应用。这种结构形式特别适用于 大型体育场馆、人口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。

二、膜结构建筑的特点：

1. 体轻：由于膜结构采用的材料和结构确定了膜结构是一种轻型结构，与其他传统的建筑结构形式相比膜结构非常轻。
2. 寿命长：膜结构建筑物属于半永久性的建筑。现在世界上使用早的膜结构建筑已有30多年的历史，仍在使用中。它的钢质骨架只要做好防腐涂装，及时维护，便可永久使用。建筑用的膜材是一种高级的复合材料，具有良好的力学性能，强度高、耐老化，只要结构设计合理，膜结构建筑的安全使用寿命可长达50年。
3. 自洁性：建筑用的膜材料表面无静电，对尘埃物没有吸附力，因此不易沾灰，即使落上一点灰尘也很容易被风雨除去。因此膜结构建筑总是以亮洁的表面出现在我们的视野中。
4. 大跨度：可建成无中间支撑柱的大跨度建筑，一些大型公众活动场所，体育场馆，要求室内形成无立柱，大面积的开阔空间，这就给建筑师提出一个大难题。采用膜结构的屋顶，问题就大大简化了。因为单位面积的膜很轻，大大减轻了骨架的承重。必要时只要用室内外空气的微小压差就可以撑起很轻的屋顶。
5. 工艺性好：膜材是柔性材料一些用刚性材料难以制造的复杂的空间曲面，采用膜结构就方便多了。膜材即可以靠钢骨架的支撑，也可以靠索具的张拉来生成各种各样的空间曲面。用膜结构生成的曲面光顺、柔和，又可以清晰地体现出膜的受力成形之美。
6. 工期短：骨架的制作，面料的加工都是在工厂里进行的，因此大大缩短了工地现场的施工周期，减轻了工地现场多工种交叉作业，互相干扰的情况。

三、应用领域

• 体育设施：体育场、体育馆、健身中心、游泳馆、网球馆、训练中心、高尔夫球场等。
• 商业设施：商场、购物中心、酒店、餐厅、商店门头、商业街等。
• 文化设施：展览中心、剧院、会议厅、博物馆、植物园、水族馆、表演中心、旅游区、度假山庄、舞台、音乐广场等。
• 交通设施：机场、火车站、公交车站、收费站、码头、加油站、停车场等。
• 工业设施：工厂、仓库、科研中心、处理中心、温室、物流中心、大型车棚等。
• 景观设施：建筑入口、标志性小品、步行街、房产公司、小区花园等。

膜结构是一种新型建筑形式，由于其所用材料及受力体系无于伦比的优点——轻质、高强、高透光性、张拉、受力、大空间、大跨度、丰富的造型能力、独特的艺术感染力，在出现后短短的几年中，既在全世界范围内得到飞速发展，在交通设施、商业设施、体育场馆、公共设施、城市景观等许多领域中得到大量的应用。

四、膜材料　　

目前建筑膜材广泛认可的标准是日本JISA-93所规定的A、B、C三类，是根据其防火性能的优劣来划分的。

1. A类 ：A类好，以玻璃纤维织物为基材涂PTFE而成；
2. B类 ：B类次之，以玻璃纤维织物为基材涂PVC而成；
3. C类 ：C类是三类中次的，以聚酯（涤纶）织物为基材涂PVC而成。按涂层材料分，有聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氟乙烯（PVF）、聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PU）、橡胶等。

重量轻、强度高、防火难燃、自洁性好，不受紫外线影响、抗疲劳、耐扭曲、耐老化、使用寿命长。具有高透光率，热吸收量很少。正是因为这种跨时代的膜材料的发明，使膜结构建筑成为现代化的永久性建筑.
优越性能：自洁性、透光节能性、经济性、艺术性、防火性与抗震性、造型多样性；另外其还具有应用领域广泛、能覆盖大跨度空间及施工周期短的优点。