膜结构整体解决方案
Overall solution of membrane structure
膜结构加工是什么？
发布时间：
2023-02-02
膜结构加工是20世纪中叶发展起来的一种新型建筑结构。它是一种覆盖结构，使用各种高强度膜材料（PVC或特氟龙）和加强件（钢架、钢柱或钢索）在其内部产生一定的预张应力，以形成一定的空间形状。
膜结构加工是什么？
膜结构加工是20世纪中叶发展起来的一种新型建筑结构。它是一种覆盖结构，使用各种高强度膜材料（PVC或特氟龙）和加强件（钢架、钢柱或钢索）在其内部产生一定的预张应力，以形成一定的空间形状。膜结构加工可分为两类：充气膜结构加工和张紧膜结构加工。可充气膜结构加工依靠持续的室内充气在室内和室外之间产生一定的压力差（通常在10㎜～ 30㎜ 水柱）。室内外压力差使屋ding膜布受到一定的向上浮力，从而实现大跨度。张拉膜结构加工由柱和钢架支撑或钢索张拉形成，其形状非常美观和灵活。
用于膜结构加工的膜材料由基布和涂层组成。基布主要采用聚酯纤维和玻璃纤维材料；涂层材料主要为PVC和PTFE。常用的膜材料是覆盖聚氯乙烯（PVC）的聚酯纤维和覆盖聚四氟乙烯（Teflon）的玻璃纤维。PVC材料的主要特点是强度低、弹性大、易老化、蠕变大、自清洁性差，但价格便宜、易于加工、颜色鲜艳、抗折性好。为了提高其性能，可在其表面涂覆一层聚四氟乙烯涂层，以提高其抗老化和自清洁能力，使用寿命可达15年左右。特氟龙材料具有高强度、大弹性模量、良好的自清洁性、耐久性和耐火性，但价格昂贵且不易折叠。它对切割和制造精度要求很高，使用寿命一般在30年以上。适用于建筑物。
膜结构加工的设计主要包括主体形状设计、初始平衡形状分析、荷载分析和切割分析。通过图形设计确定建筑物的平面形状、尺寸、三维形状和净空体积，确定各控制点的坐标和结构形式，选择膜材料和施工方案。初始平衡形状分析称为找形分析。由于膜材料本身没有压缩和弯曲刚度，并且主抗剪强度非常差，因此需要通过膜表面的曲率变化和其中的预应力来提高其刚度和稳定性。至于膜结构加工，在任何时候都不存在无应力状态，因此，膜表面的形状必须在一定的边界条件和一定的预应力条件下满足机械平衡，并在此基础上进行荷载分析和切割分析。目前，膜结构加工的主要找形方法有动力松弛法、力密度法和有限元法。膜结构加工所考虑的荷载通常为风荷载和雪荷载。
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