索膜构造是当前开展很快的一种新型空间构造，是一种效率极高的张力集成系统，可以充沛发扬钢索的强度与张拉全体构造的空间效果。张拉膜构造是索膜构造中最经常见的一种方式，是索膜修建的代表和精髓，它经过钢索与膜材一起受力方式不变曲面来掩盖修建空间，具有高度的形体可塑性和构造灵敏性，即经过对膜材内部施加必然的预张力，使其具有了抵当外荷载才能，然后充任构造资料的一种构造系统。这种方式可以充沛应用膜材的受力功能，构成轻便、美观、具有现代感的空间大跨曲面构造，而且施工简略、快捷，本钱低，在国表里曾经被普遍使用于贸易修建、体育修建、工业修建、户外设备、文明文娱修建等各类范畴。

　　1索膜构造的构成及资料特征
　　1．1索膜构造的构成
　　一个完好的索膜构造普通由三局部构成：
　　1）构成曲面构造的张拉膜材；
　　2）用于增强膜面的脊索和谷索，以及将膜内力传向支承构造的边索；
　　3）求索膜系统的支架构造。
　　张拉膜材即作为构造资料，要可以抵当必然的荷载而不致惹起过大变形。还为完成作为掩盖资料所规则的修建功用，例如美观、遮光、防火、经久等等，还需知足各类功能要求。所以，选用适宜的膜材关于索膜构造的设计建造十分主要。
　　增强索除其关于膜面受力方面的增强效果外，更主要的是起到了改动修建造型的效果。尤其是谷索和脊索的灵敏设置会给整个修建带来巧妙的视觉结果。
　　支架构造最常采用的是钢构造，也可采用混凝土构造，甚至在某些状况下可以采用木构造或其他构造。支架构造除知足将索膜系统的内力传递到根底这一构造要求以外，其方式可以接纳转变多样的方式，以完成分歧的修建造型结果。例如采用自力柱或柱与拉索的组合可以供应一个自力支点，这里的柱可所以钢管柱、桁架柱或混凝土柱，而直梁、桁架拱或环梁可以供应一系列延续支点。
　　经过索膜构造三局部的分歧组合、转变，可以构成方式多样、形形色色、令人耳目一新的索膜构造。对索膜构造来说，由于这种构造自重轻，荷载低、用材经济，构造上的要求普通是轻易知足的，而方式上的不时立异是索膜构造这一构造系统的魂魄，这也恰是它越来越为的人所注重的缘由地点。
　　1．2索膜构造的资料和功能
　　索是受拉单位的统称。索的中心分为有机纤维和金属两类。普通工程用索为全钢索，典型的有：高强钢棒、索心索、股钢中心索等
　　工程构造用索的柔性要求不高，所以钢索普通采用较粗的线材制造。钢索的弹性模量普通在147KN/mm2170KN/mm2，线膨胀系数普通在3．9×10－6mm/mm*℃。构造用索的另一个主要参数是索的密实系数。密实系数是指索中线股总面积和索直径所对应圆面积的比值。密实系数越大，索的抗拉极限荷载越大。实行标明，张紧索在任务应力σ<0．55σe（σe为比例极限）的局限内可以为具有恒定的弹性模量，即索是线弹性体。
　　别的，动力荷载惹起的振动效应相关于静荷载而言对索的任务功能更晦气，由于振动会使索发生重复加卸载然后惹起松懈。从这个观念动身，应尽量使工程构造中的索具有较高的任务应力。设计中综合思索索的委靡、松懈等效应，普通取平安系数为5．在这个局限内，依据实行后果，索被以为是线弹性体，而且具有不低于200万次的委靡寿命。
　　膜构造采用的薄膜资料，大多采用涂层织物薄膜，分为两局部，内部为基材织物，首要决议膜材的力学性质，供应资料的抗拉强度、抗扯破强度等。外层为涂层，首要处理膜材的物理性质，供应资料的耐火性及防水、自治性等，常用的膜材普通为聚酯织物涂敷聚氯乙烯涂层膜材、玻璃纤维织物涂敷聚四氟乙烯涂层或有机硅树脂涂层膜材等。膜材的抗拉强度、粘结强度与抗扯破强度之间有很大的相关性。基布编织严密的膜材有很高的抗拉强度，但抗扯破强度响应较低，这是因为其很高的弹性模量及基布与涂层间的粘结强度较大的缘故。高的弹性模量限制了基布的拉伸、延展，而粘结效果又阻止了基布和涂层间的滑移，进一步限制了膜材的拉伸延展，这种特征使高抗拉强度膜材实践可用的抗拉强度大大降低，由于在实践工程中，膜材的毁坏首要是抗扯破强度缺乏惹起的扯破毁坏。膜材的委靡强度比抗拉强度小得多，接缝的强度凡间比资料强度小，且因为紫外线的照耀会老化、蜕变，因而需对膜材在外部天气前提下进行功能实验，进行长时间观测。从经济的角度看，膜材的经久性照样令人称心的。细小的毁伤可以修补，除稍加清洗改善透光度外，不需其他的养护和维修。
　　2索膜构造特点和施工技能
　　2．1索膜构造的特点
　　索膜资料均不具有抗弯才能，其上一切的点在剖析模子中只具有三个自在度。这一特点实践可将索膜系统简化为长度恣意改动的空间链杆系统，或将膜简化为可自在拉伸和转变的三节点或节点有限元构成的空间网格。要使索、膜资料具有抵当外荷载的才能，必需预先对其施加张拉力，以加强刚度、减小变形。因为索膜构造内的张拉力呈较为复杂的空间散布，因而所施加张拉力的巨细普通需求经过核算机找形来确定。施加预张力后的索膜系统在接受外荷载之前的初始外形需求经过找形这一步调确定。
　　在对索膜系统进行设计剖析时，起首要给定构造的鸿沟前提。而构造顶张拉后在空间上确实定几何外形还无法预知。若何确定在给定鸿沟前提下索膜构造的空间几何外形及与之响应的预张力散布就是找形所要处理的问题。索膜资料只可受拉，不克不及受压，受压或拉力为零实践大将招致膜材呈现故相，而索将委曲变形，还落空承载才能；风荷对效果于索膜构造所惹起的程度力和上拔力对支架构造及其根底的设计有很大影响。为抵当程度力和上拔力，斜拉不变索成为支架构造中的常用构件。
　　根底采用抗起锚锭。假如采用自力柱的方式，则将成为受弯构件，其根底若仍采用自力根底，则能够存在很大的偏疼距，设计时必需进行非凡处置，在大型构造中经常采用闭合程度构件如环梁或环索的方式来承当程度力。
　　2．2索膜构造的剪裁和衔接技能
　　膜材像服装一样需裁剪，再缝合、胶接或焊接。在欧洲市场上制成的贸易半制品薄膜或涂层薄膜资料的门幅宽度凡间是150cm，也有120cm，140cm，160cm或200cm的膜材。
　　当前对规范形体的膜构造的裁剪式样，可以用顺序节制标绘器来完成，用核算机把持主动样片切割机进行裁剪，节流了制图步调。然则，关于多种多样的膜构造，要依据详细的几何外形确定与之相顺应的裁剪式样，尽能够地简略、经济。有时几何外形分歧的单片膜材接合在一同，呈现多向薄膜拉力，很轻易呈现皱折，这时需制造尺寸准确的模子来估量薄膜拉力并确定裁剪方案。依据所采用的衔接方法，膜材双方需堆叠2cm4cm．
　　裁剪方法的选择应遵照以下规矩：
　　1）单片外形规矩、面积大的裁剪式样比小而不规矩的裁剪式样好，接缝明晰、美观；
2）接缝长度要尽量短，以削减糜费；
　　3）关于无法防止的堆叠接缝，应尽量使起码的接续集中于一个当地；
　　4）因为接缝处的强度比膜材强度低，所以沿主应力偏向的接缝比同其垂直偏向的接缝要经济；
　　5）沿薄膜外表最陡偏向的接缝使雨、雪易于滑落，坚持外表的枯燥，避免呈现因为大的雪载惹起沦陷。
　　膜构造的衔接包罗膜节点、膜鸿沟、膜角点、膜脊和膜谷。膜节点指膜裁剪片之间的衔接，膜鸿沟是指膜材与支承构造之间的衔接、膜角点是指膜鸿沟交汇的点，膜脊、膜谷是指支承构造最高和最低处膜的衔接。
　　3结语
　　索膜构造是一种柔性构造，其资料功能、强度功能分歧于普通的传统修建资料，由这种资料构成的结构系统要具有抵当外荷载的构造刚度，必需施加得当的裁剪和衔接技能。但跟着相关技能的开展，人们越来越看法到应用索膜构造来建造通俗修建物具有其他类型构造无法显示的、共同的功能，这种功能优秀的轻质修建空间构造系统必将在我国获得进一步的使用与开展。

徐州冠带膜结构有限公司
徐州市建国东路
221000
0516-83811966
0516-83818966
http://www.xzguandai.com
guandai966@163.com
13913477222