武漢萬(wàn)達(dá)源膜結(jié)構(gòu)工程有限公司是一家集膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研發(fā)、加工制造、施工安裝于一體的高新技術(shù)工程企業(yè)。系統(tǒng)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)膜結(jié)構(gòu)建筑技術(shù),對(duì)膜結(jié)構(gòu)工程整體設(shè)計(jì)、規(guī)劃、理論分析、鋼結(jié)構(gòu)分析建造等等,是國(guó)內(nèi)規(guī)模龐大的膜結(jié)構(gòu)工程公司
膜結(jié)構(gòu)建筑常用結(jié)構(gòu)型式
膜結(jié)構(gòu)屬于空間結(jié)構(gòu)體系,它不同于一般的鋼、木、磚和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),是繼網(wǎng)架、薄殼、懸索結(jié)構(gòu)之后新崛起的一個(gè)結(jié)構(gòu)體系。近三十年來(lái),預(yù)應(yīng)力 索在結(jié)構(gòu)體系中的作用和優(yōu)勢(shì)已為工程師所充分認(rèn)識(shí),各種新型索和膜結(jié)構(gòu)體系得到了廣泛的研究和應(yīng)用。從膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和受力特點(diǎn)可將膜結(jié)構(gòu)分為張拉膜結(jié)構(gòu)、充氣膜結(jié)構(gòu)和框式膜結(jié)構(gòu)三大類。
1 張拉膜結(jié)構(gòu)
張拉膜結(jié)構(gòu)是通過(guò)邊界條件給膜材施加一定的預(yù)張應(yīng)力,膜既是建筑物的維護(hù)體又作為結(jié)構(gòu)以抵抗外部荷載的作用,因此在一定的初始條件下,其形狀的確定、在外荷載作用下膜中應(yīng)力分布與變形以及怎樣用二維的膜材料來(lái)模擬三維的空間曲面等一系列復(fù)雜的問(wèn)題,都需通過(guò)計(jì)算確定,張拉膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和新算法的提出。
C類:PTFE膜材
PTFE膜材是在超細(xì)玻璃纖維織物上涂以聚四氟乙烯樹(shù)脂而成的材料。其加工方法是把玻纖織物多次快速放入特氟隆熔體中,使織物兩面皆有均勻的特氟隆涂層,使性的PTFE膜正式誕生。此后性膜結(jié)構(gòu)正式在美國(guó)風(fēng)行,許多學(xué)者對(duì)膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究。20年后跟蹤檢測(cè)結(jié)果表明,這種膜材的力學(xué)性能與化學(xué)穩(wěn)定性指標(biāo)只下降了20%~30%,顏色也幾乎沒(méi)變,膜的表層光滑,具有彈性,大氣中的灰塵、化學(xué)物質(zhì)微粒極難附著與滲透,經(jīng)雨水沖刷建筑膜可恢復(fù)其原有的清潔面層與透光性,這足以顯示出PTFE膜材的強(qiáng)大生命力和廣闊的市場(chǎng)前景。國(guó)外對(duì)這種膜材的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用比較成熟,生產(chǎn)廠家也很多。
B類:玻纖PVC
這種膜材開(kāi)發(fā)和應(yīng)用得比較早,通常規(guī)定PVC涂層在玻璃纖維織物經(jīng)緯線交點(diǎn)上的厚度不能少于0.2mm,一般涂層不會(huì)太厚,達(dá)到使用要求即可。為提高PVC本身耐老化性能,涂層時(shí)常常加入一些光、熱穩(wěn)定劑,淺色透明產(chǎn)品宜加一定量的紫外吸收劑,深色產(chǎn)品常加炭黑做穩(wěn)定劑。另外對(duì)PVC的表面處理還有很多方法,可在PVC上層壓一層極薄的金屬薄膜或噴射鋁霧,用云母或石英來(lái)防止表面發(fā)粘和沾污。
膜材的主要特征如下:
(1)拉伸性能
膜材的拉伸性能包括拉伸強(qiáng)度(TensionnStrength)、拉伸模量(ModulusofElasticity)和泊松比(Poisson1‘sRatio)三個(gè)力學(xué)指標(biāo)。膜材本身不能受壓也不能抗彎,但具有很高的拉伸強(qiáng)度,所以要使膜結(jié)構(gòu)正常工作就必須引入預(yù)拉力、并形成互反曲面。通常膜材料的拉伸強(qiáng)度都可達(dá)100MPa以上。
模材應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系是非線性的,一般采用切線模量作為彈性模量,膜材的彈性膜量約為鋼的1/3左右。膜材的泊松比,即橫向變形特征,約為0.2左右。由于膜是雙向受力結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)時(shí)必須以膜材的雙軸拉伸實(shí)驗(yàn)確定膜的彈性膜量及泊松比。
(2)撕裂強(qiáng)度
膜材是張拉結(jié)構(gòu)材料,其撕裂破壞比受拉破壞要嚴(yán)重很多,所以撕裂強(qiáng)度和抗撕裂性能非常重要。PVC涂覆聚酯長(zhǎng)絲織物具有中等的撕裂強(qiáng)度,PTFE涂覆玻璃纖維的材料具有較高的撕裂強(qiáng)度。