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保定膜结构的应用

保定膜结构是一种特殊的现代建筑结构,它是以高强度柔韧性薄膜材料与张拉体系相结合,形成的具有一定刚度的空间结构体,是集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学为一体的高科技工程,广泛应用于体育健身设施、文化娱乐设施、交通运输设施、工农业建筑及标志性建筑中。在发达国家,膜结构应用已有50多年的历史,发展势头强劲;在我国,其理论和实践才刚刚起步。

保定膜结构建筑中最常用的膜材料是PTFE膜材料和PVC膜材料。PTFE膜材料是指在用极细的玻璃纤维编织成的基布上涂抹PTFE(聚四氟乙烯)树脂而形成的复合材料,其特点是:强度高、耐久性好、防火阻燃、自洁性好,而且不受紫外光的影响,使用寿命在20年以上;具有高透光性,透光率为13%,而且透过膜材料的光线是自然散漫光,不会产生阴影,也不会发生眩光;对太阳能的反射率为73%,因而吸收热量少,即使在夏季太阳暴晒的情况下,建筑内部也不会受太大影响。PVC 膜材料是在聚酯纤维编织的基布上涂抹PVC(聚氯乙烯)树脂而形成的复合材料,PVC膜材料的强度及防火性与PTFE 相比具有一定差距,使用年限一般在7到15年。为了解决PVC膜材料的自洁性问题,通常在PVC 涂层上再涂抹PVDF(聚偏氟乙烯)形成PVDF 膜材料。


根据结构形式的不同,保定膜结构可分为3类:骨架式膜结构、充气式膜结构和张拉式膜结构。骨架式膜结构是在钢架或其他材料的骨架上铺装膜材料,由此构成屋顶或外墙壁的构造形式。造型包括平面形,单曲面形,和以鞍形为代表的双曲线形。充气式膜结构是向由膜结构构成的室内充入空气,并保持室内空气的压力始终大于室外空气压力,由此使膜材料处于张力状态来抵抗负载及外力的构造形式,分单层结构和双层结构两种形式。张拉式膜结构是通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的构造形式,膜表面通过自身曲率变化达到内外力平衡。

由于膜材的种种优势所在,导致膜结构的应用如此之广泛,即大型体育场馆、入口廊道、购物场、娱乐场、停车场、展览会场、植物观光园等建筑,所以膜结构建筑将如旋风般席卷整个世界!


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