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山东岱景膜结构工程有限公司
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   潍坊岱金膜结构工程有限公司是一家集索、膜结构、张拉膜及异型钢结构等设计开发、加工制造、施工安装、维护于一体的高新技术工程公司。
膜结构作为一种建筑体系所具有的特性主要取决于其独特的形态及膜材本身的性能。恰由于此,用膜结构可以创造出传统建筑体系无法实现的设计方案。
特点:
1、 轻质:张力结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性。从而使其自重比传统建筑结构的小得多,但却具有良好的稳定性。
2、 透光性:透光性是现代膜结构最被广泛认可的特性之一。
3、 柔性:张拉膜结构不是刚性的,其在风荷载或雪荷载的作用下会产生变形。膜结构通过变形来适应外荷载,在此过程中荷载作用方向上的膜面曲率半径会减小,直至能更有效抵抗该荷载。
4、 雕塑感:张拉膜结构的独特曲面外形使其具有强烈的雕塑感。膜面通过张力达到自平衡。
5、 安全性:按照现有的各国规范和指南设计的的轻型张拉膜结构具有足够的安全性。轻型结构在地震等水平荷载作用下能保持很好的稳定性。
产品应用:
文化设施--展览中心、剧场、会议厅、博物馆、植物园、水族馆等。  
体育设施--体育场、体育馆、健身中心、游泳馆、网球馆、篮球馆等。  
商业设施--商场、购物中心、酒店、餐厅、商店门头(挑檐)、商业街等。  
交通设施--机场、火车站、公交车站、收费站、码头、加油站、天桥连廊等。  
工业设施--工厂、仓库、科研中心、处理中心、温室、物流中心等。
景观设施--建筑入口、标志性小品、步行街、停车场等。
膜材质介绍:
   膜结构建筑中最常用的膜材料有PTFE膜材料和PVDF膜材料两种。PTFE膜材料是指在极细的玻璃纤维编织成的基布上涂覆PTFE(聚四氟乙烯)而形成的复合材料。PVDF膜材料是指在聚脂纤维编织的基布上涂覆PVC(聚氯乙烯)后再加版100%PVDF(聚偏氟乙烯)表面涂层而形成的复合材料。

   PTFE膜材的最大特点是强度高、耐久性好、防火难燃、自洁性好,不受紫外线影响,使用寿命在25年以上。具有高透光率,透光率为13%,对热能反射率73%,热吸收量很少。正是因为这种划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。
   PVDF膜材由于自洁性良好、价位适中、运输安装方便,更广泛应用于各类建筑领域。

◇ 声学性能

  一般膜结构对于低于60Hz的低频几乎是透明的,对于有特殊吸音要求的结构可以采用具有FABRASORB装置的膜结构,这种组合比玻璃具有更强的吸音效果。

◇ 保温性能

  单层膜材料的保温性能与砖墙相同,优于玻璃。同其他材料的建筑一样,膜建筑内部也可以采用其他方式调节其内部温度。例如:内部加挂保温层,运用空调采暖设备等。

◇ 防火性能

  如今广泛使用的膜材料能很好地满足对于防火的需求,具有卓越的阻燃和耐高温性能,达到法国、德国、美国、日本等多国标准。

◇ 力学性能

  中等强度的PVC膜:其厚度仅0.61mm,但它的拉伸强度相当于钢材的一半。中等强度的PTFE膜:其厚度仅0.8mm,但它的拉伸强度已达到钢材的水平。膜材的弹性模量较低,这有利于膜材形成复杂的曲面造型。

◇ 光学性能

  膜材料可滤除大部分紫外线,防止内部物品褪色。其对自然光的透射率可达25%,透射光在结构内部产生均匀的漫射光,无阴影,无眩光,具有良好的显色性,夜晚在周围环境光和内部照明的共同作用下,膜结构表面发出自然柔和的光辉,令人陶醉。

◇ 自洁性能

  PTFE膜材和经过特殊表面处理的PVC膜材具有很好的自洁性能,雨水会在其表面聚成水珠流下,使膜材表面得到自然清洗。



ETFEEthylene(乙稀)、Tetra(四)、Flour(氟)、Ethylene(乙稀)四个英文的缩写。ETFE膜材料没有任何布基,仅由一层乙稀四氟乙稀薄膜构成,乙稀氟乙稀本身具有很好的化学稳定性,不需要任何其它的面层保护。

    一般来说ETFE膜材料使用寿命在30年以上,具有很好的自洁性,耐火A1级,根据膜材料厚度(0.012mm~0.5mm)不同其抗拉强度在45 N/mm2 ~ 60N/mm2之间,透光率在95%左右。 
    乙烯-四氟乙烯共聚物,耐擦伤性、耐磨性、耐高温、耐腐蚀,绝缘性、高安全性材料。超轻重量:膜材薄轻。抗震性优越,施工便利。
耐久性好:气候适应:-200~150摄氏度,15年以上恶劣气候,力学和光学性能不改变。
抗拉强度高:破断伸长率达300%。
高安全性:阻燃材料,熔后收缩但无滴落物。如遇火灾其危害性较小,冰雹气候,即使玻璃碎了,ETFE也仅留下小小凹痕。表面非常光滑,极佳自洁性能,灰尘、污迹随雨水冲刷而除去。

ETFE膜达到B1DIN4102防火等级标准,燃烧时也不会滴落。且该膜质量很轻,每平方米只有0.15-0.35公斤。这种特点使其即使在由于烟、火引起的膜融化情况下也具有相当的优势。

    根据位置和表面印刷的情况,ETFE膜的透光率可高达95%。该材料不阻挡紫外线等光的透射,以保证建筑内部自然光线。通过表面印刷,该材料的半透明度可进一步降低到50%。根据几何条件及膜的层数,其K值可高达2。0W/m²K。耗能指数以一个三层印刷的膜为例可达到0.77。
    由于其优秀品质,ETFE膜几乎不需日常保养。可对其由于机械损坏的屋顶进行简单检查(一年一次为宜),并根据需要就地维修。同时也可检查通风系统,更换过滤装置。
    ETFE膜完全为可再循环利用材料,可再次利用生产新的膜材料,或者分离杂质后生产其它ETFE产品。
膜结构设计主要包括以下内容: 
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。 

在张拉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。

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