张拉膜结构

·产品名称:

张拉膜结构

·主要用途:

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(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、商业街、游乐场等；
交通设施：机场、火车站、汽车站、侯车亭、收费站、码头、加油站、天桥、走廊等；
工业设施：工厂、仓库、科研中心、处理中心、物流中心等；
景观设施：建筑入口、标志性小品、住宅小区、停车场等。

張拉膜結構是什麼？用途是什麼？
張拉膜結構，也稱為張力結構、織物結構或帆結構。它由剛性框架和外膜屋頂組成。張拉膜結構的特徵是以拉膜系統的張緊，通常使用拉索或鋼索。簡單來說，它是一個獨立式結構，能夠覆蓋大跨度很遠的距離，而不需要中間支撐結構。

1、张拉膜结构的基本形式
张拉膜结构的基本外形有马鞍形、圆锥形（伞形）、拱支承形、脊谷形等（见图1－图4）。应用于实际工程的张拉膜结构通常是这些基本外形的组合。

图1：马鞍形－La Costa, Ma On Shan

图2：圆锥形(伞形)－Po Kong Village Road Schools

图3：拱支承形－Shatin Town Hall(HK)

图4：脊谷形－North Ap Lei Chau (HK)

2、张拉膜结构的支承体系
张拉膜结构工程按支承结构及边界约束可分为三种类型，即柔性支承体系、刚性支承体系、混合支承体系（如图5－图7）。

图5：柔性支承体系(Hong Chi Morninghope School, Tuen Mun)

图6：刚性支承体系(Cyberport CI )

图7：混合支承体系(New Town Plaza)

柔性边界膜结构,以柔性的拉索为边界,且连接膜节点板(Membrane Plate)与支承结构。已有建筑或锚固基础的连接段(Link)通常做成长度可调节、在方向上可以转动，以较好地适应荷载作用下的变形及二次张拉。
刚性边界膜结构,膜面的所有边界都为刚性构件。相对于柔性边界而言,刚性边界的膜结构造形更为简洁、受工程场地约束少,但其造形受边界的影响更为明显,且精度要求更高。

3.1、膜结构的材料
与传统结构不同，膜结构以柔性的薄膜和拉索为主要受力材料。
3.1 膜材的种类及其性能
用于建筑工程的薄膜材料可以分为织物类膜材和非织物类膜材两大类。其中织物类膜材常用的有PVC涂层覆盖聚酯纤维织物（以下简称PVC膜材）以及PTFE涂层覆盖玻璃纤维织物（以下简称PTFE 膜材）；非织物类膜材则以ETFE薄膜最具代表性和竞争性。
织物类膜材的构造由织物基层加表面涂层复合而成，基层提供材料的强度等力学性能，涂层则提供防火、防老化等物理及化学性能。常用的基层材料有聚酯纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维等；常用的涂层材料则有聚氯乙烯（PVC ）、聚四氟乙烯（PTFE, 俗称Teflon ）等等。

3.2 膜材料的选用
膜材的选用在很大程度上取决于建筑物的功能、防火要求、设计寿命和投资额。一般来说，选择膜材时主要考虑以下因素：
ａ．强度：包括抗拉强度与抗撕裂强度等，视膜面的工作应力来选择；
ｂ．耐久性：包括抗老化性能以及适应气候的能力；
ｃ．防火性能：即要求材料是阻燃的还是不可燃的，这又取决于建筑物的功能及当地对建筑材料防火性能要求的规定；
ｄ．价格：起决定作用；
ｅ．膜材的可加工性能、幅宽及拟建工程的膜面形状等。

4、拉索及其选用
膜结构工程主要是通过拉索来张拉膜面。拉索的应用形式有形成自由造型的边索、维持形状和稳定的脊索和谷索、顶升飞柱及传递荷载的拉索等等。用于膜结构的拉索多为不锈钢索或镀锌钢索。按其构造不同，又可分为钢绞线和钢丝绳两类(见图8)。

图8 钢绞线钢丝绳

外露的拉索宜选用不锈钢钢索，以充分体现膜结构的轻盈、美观；穿在膜边“裤套”里的边索可以考虑镀锌钢丝绳。索具的选择应与钢索相匹配。拉索的规格大小选用还需考虑与受力情况相符。