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万域膜结构工程有限公司(158-39883117 010-61250182),是以“膜结构”制作安装工程为主业。主要产品:膜结构体育设施,膜结构体育场馆,膜结构看台,膜结构交通设施,膜结构收费站,膜结构车棚,膜结构文化设施,膜结构建筑景观,膜结构建筑小品,膜结构建筑入口,膜结构加油站,膜结构遮阳设施,膜结构遮阳篷,例如:膜结构景观,膜结构建筑小品,膜结构体育场看台,膜结构停车棚,膜结构帐篷,膜结构雨篷,膜结构篷房,膜结构加油站,膜结构收费站,膜结构遮阳篷,膜结构遮阳伞。
万域膜结构工程有限公司,以专业而**!以品质而驰名!张力膜结构只为**“膜结构”工程施工服务。
万域膜结构工程有限公司,始终从用户实际需求出发,以用户满意为核心价值,全方位打造“客户驱动、持续改进、追求至信”的质量管理体系。规范生产工艺、技术服务流程,在满足国家规范标准的前提下,以**限度满足用户的需求。树立用户标准就是我们的标准,用户利益就是我们的利益价质量值观。坚持“改进无止境”、不断地提升产品质量,创造质量体系的良性循环。倡导和实施快捷、高效的管理模式,不断地追求**停歇!
万域膜结构工程有限公司,充分利用膜结构制造加工和工程施工的自身优势,与上海多家科研院校、设计院、建筑单位密切合作,在膜结构制作安装,建设项目中发挥着极其重要的作用。
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用于建筑膜结构的膜材,依涂层材不同大致可分为PVC膜与PTEF膜,膜材的正确选定应考虑其建筑的规模大小、用途、形式,使用年限及预算等综合因素后决定。
PVC膜(PVC-Coated Polyester)
PVDF
PVDF是二氟化树脂(Polyvinylidene Fluoride)的略称,在PVC膜表面处理上加以PVDF树脂涂层的材料称为PVDF膜。PVDF膜与一般的PVC膜比较,耐用年限改善至7~10年左右。
PVF
PVF是一氟化树脂(Polyvinyl Fluoride)的略称。PVF膜材是在PVC膜的表面处理上以PVF树脂做薄膜状薄片(laminate)加工,比PVDF膜的耐久性更佳,更具有防沾污的优点。但因为加工性、施工性与防火性都不佳,所以使用用途受到限制。
PTFE膜(PTFE Coated Fiberglass)
PTFE膜是在超细玻璃纤维织物上,涂以聚四氟乙烯树脂而成的材料。PTFE膜**的特微就是耐久性、防火性与防污性高。但PTFE膜与PVC膜比较,材料费与加工费高,且柔软性低,在施工上为避免玻璃纤维被折断,须有专用治工具与施工技术。
耐久性:涂层材的PTFE对酸、硷等化学物质及紫外线非常安定,不易发生变色或破裂。玻璃纤维在经长期使用后,不会引起强度劣化或张力减低。膜材颜色一般为白色、透光率高,耐久性在25年以上。
防污性:因涂层材为聚四氟乙烯树脂,表面摩擦系数低,所以不易污染,可藉由雨水洗净。
防火性:PTFE膜符合近所有国家的防火材料试验合格的特性,可替代其它的屋顶材料做同等的使用用途。
膜结构区别于传统结构的两个显著特点是轻和柔。轻,意味着结构自身的惯性力很小,地震作用的影响可以忽略不计,相比之下风对结构的影响更为重要;柔,意味着弯曲刚度很低,膜结构对外荷载的抵抗主要通过自身形状的改变来实现,即结构在荷载作用下会产生较大的变形,表现出明显的几何非线性特征。这些特点决定了膜结构是风敏感结构,抗风设计在膜结构的设计中占有特别重要的地位。
近年来,一些大型膜结构在强风作用下破坏的实例,也从另一个侧面证明了抗风设计的重要性。例如,美国佐治亚穹顶在建成3年后,于1995年的一次强风大雨袭击下,四片薄膜被撕裂,撕裂长度达10余米;加拿大蒙特利尔奥林匹克体育场的可开启式膜屋盖在1999年冬天的一场暴风雪之后,一块膜屋盖突然破裂;韩国为2002年世足赛建造的济洲岛体育场挑篷膜结构在2002年6月和8月先后两次在台风的袭击下出现膜材撕裂现象。国内的膜结构工程实践时间虽然不长,但也出现了一些工程在施工过程中膜材被强风撕裂的情况,图1所示即为一例。特别值得说明的是,以上这些实例在破坏发生时,当地的风速均明显低于设计风速。这说明无论是在国内还是国外,膜结构的抗风设计理论都还不够成熟、 对某些情况下风作用的破坏机理尚不十分清楚。
膜结构按结构受力特性大致可分为充气式膜结构、张拉式膜结构(Tension/Suspension membrane structure)、骨架式膜结构(frame membrane strcture,Cable dome membrane structure)、组合式膜结构(Compound membrane structure)等几大类。
充气式膜结构又可分为气承式膜结构(Air-supported membrane structure)和气胀式膜结构(或叫气肋式膜结构)(Inflated membrane structure)。气承式膜结构是通过压力控制系统向建筑物室内充气,使室内外保持一定的压力差,膜体受到上浮力,并产生一定的预张力,以保证体系的刚度。室内设置空压自动调节系统,来不断地调整室内气压,以适应外部荷载的变化。气胀式膜结构是向单个膜构件内充气,使其保持足够的内压,多个膜构件进行组合形成一定形状的一个整体受力体系,这种结构对膜材自身的气密性要求很高,或需不断地向膜结构构件内充气。
张拉式膜结构是现代膜结构建筑的重要组成部分,膜面一般为负高斯曲面,因此,它体形丰富、自然流畅、曲面柔美,倍受建筑师们的青睐。但这种结构体系受力分析复杂,对施工精度要求高,因此,其设计计算、加工制作及施工工艺难度都较大。
组合式膜结构通常为在自身稳定的桁架体系上划分若干个单元,每个单元上布置张拉式膜结构单元,膜单元之间在受力上基本上是相互独立的,可以认为是多个简单张拉式膜结构单体的物理组合,受力的复杂性介于张拉式膜结构与骨架式膜结构之间。这种体系在目前膜结构体育场罩篷中也有较广泛的应用。
膜材的耐久性不仅与其布基所用材料本身的性质有关,而且不同的涂层种类,对布基的保护程度各不相同,也影响着膜材的使用寿命。膜材老化的主要因素有:紫外线照射下,聚合物自身的化学不稳定;从膜的边缘或划伤处由于毛细虹吸水存在微生物的滋生而引起的发霉变质导致材料性质的退化。一般来说,PTFE材料的质保期在25年以上,PVC材料质保期在10年~15年,但到目前为止,PTFE材料工程有的已超过25年,PVC材料工程有的已超过20年,而继续正常使用。
通常膜结构建筑位于市区内,有的建造在**繁华的闹市区,特别是用于音乐、娱乐等大型文化活动场所,人们即不希望外部噪音传入室内,干扰室内活动,也不希望室内声音扩散出去,为此对建筑的隔音提出较高的要求。单层膜隔音仅有10dB左右,因此,单层膜结构建筑往往用于对隔音要求不是太高的活动场所,或者通常用巧妙的设计、构造等手段来提高其隔音性能。目前有人提出增加膜材料的质量可提高其隔音性能,但真正能达到令人满意的性能指标,尚需待以时日。
自洁性就是膜材料本身的防污自洁性能。由于PVC材料对紫外线的化学不稳定性,尤其在夏日里阳光下,PVC涂层易离析发粘,粘附尘埃,且不易被雨水冲掉,影响观瞻,减少使用寿命。因此,一般建筑用PVC膜材料,在PVC涂层外,再加一层PVF(聚氟乙烯)或PVDF(聚二氟乙烯)或有机硅面层,能有效地改善其自洁性。PTFE膜材料自身则具有很好的防污自洁性能,不需要添加任何面层材料。
在实际工程应用时,随着膜材料品种的不同,膜中预应力一般在1~8kN/m,即使在**不利荷载工况下,膜中应力值也只是其抗拉强度的1/4~1/8,为简便设计计算,一般可假定膜材料为正交异性的线弹性材料,由弹性力学理论可知,平面应力正交异性弹性材料的本构关系有如下形式。
所谓风洞试验,就是将建筑物的缩尺模型置于一个特殊设计的管道内,用动力设备产生与实际情况近似的可控制的气流,并借助一定的测量仪器,获得所需的气动力信息。建筑风洞也叫做大气边界层风洞,它要求对来流的模拟要满足大气边界层的某些特征,如风剖面、湍流度等。风洞试验还要满足一系列的相似准则,如几何相似、雷诺数相似等[3]。实际上,要完全满足这些相似条件是不可能的,只能根据具体情况选择那些起决定作用的相似条件。
膜结构风荷载的确定包含对结构表面风压分布的预测,或者说是风载体型系数的确定,以及对结构在脉动风荷载作用下的动态响应的预测,或者说是风振系数的确定两部分。尽管风洞试验具有费用高、周期长、某些相似数无法准确模拟等缺点,但它仍然是目前研究钝体绕流的主要方法。目前的风洞测压试验技术已比较成熟,借助大气边界层风洞,通过对刚性模型表面动态风压的测量,所获得的结果,可以基本满足结构设计的要求。由于膜结构在荷载作用下的位移较大,结构位形的变化必然会对其周围风场产生影响,从而改变其表面的风压分布。所以膜结构的风致动力响应过程是一个典型的流固耦合(风与结构相互作用)过程。对这一动力过程的风洞试验模拟必须采用气动弹性模型。气动弹性模型试验涉及到大量的相似参数和复杂的观测技术,技术难度大,目前国内外在这方面都还处于研究阶段。
随着计算机有限元技术的发展,一种将计算流体力学和计算结构力学结合起来,用计算流体力学来模拟结构周围的风场、用计算结构力学来模拟膜结构,再借助某些参数的传递来实现两者之间的耦合作用的所谓“数值风洞”技术受到了越来越多的重视。从理论上讲,这种方法具有较强的准确度和广泛的适应性。在实际操作上,还有很多技术问题有待于进一步探讨。
通过风洞试验,可以获得建筑物表面任一测点的净风压。将此压力除以一个特定的参考风压(通常选择梯度风压或建筑物檐口高度风压),得到一个无量纲系数,称为压力分布系数。值得注意的是,压力分布系数和风载体型系数是不一样的,即便是在同一个面上不同测点的压力分布系数也是不一样的。根据这些系数可以画出建筑物表面的风压等值线图。在实际工程中,为了应用的方便,通常采用一个面上压力分布系数的加权平均作为风载体型系数,以供设计参考。