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建筑膜材（膜布）抗拉強度等級與膜材（膜布）的厚度“無關”

不同于鋼材，織物類膜材是非均質的各向異性的材料，力學性能取決于其織物基材。不同的纖維種類、不同的紗線規格、不同的編織方法，決定了膜材的力學性能不同。

膜材料之：紡紗織布：

西安勃發膜材（膜布），在其生產過程中，厚度t 是一個自變量。同時，由于膜材厚度本來就很小，測量的誤差會比較大。所以在表達膜材力學特性參數時，一般 用單位面積，而是用單位寬度來表示，這樣更加直觀，而且更加準確。如：初始預張力的單位是kN/m或N/mm。注意，這里用的詞是張力而不是應力，應力的單位是kN/m2或N/mm2。《膜結構技術規程》CECS158 依據膜材的極限抗拉強度值，將膜材分了幾個等級，便于應用。膜材強度的單位為N/5cm（這與膜材強度的測試方法有關）。確定膜材強度等級時，依據的是極限抗拉強度值，而膜材厚度和重量僅是一個參考。

在膜結構設計時，一般是根據計算所得的膜面張力，乘以安全系數（《膜結構技術規程》按照我國現行標準，將安全系數換算為分項系數），然后比照膜材的極限抗拉強度，直接選取膜材等級。此時可能會出現這種情況，不同廠商的某兩個型號的膜材，極限抗拉強度一樣，但膜材厚度和重量不一樣。而選取膜材等級時我們只看極限抗拉強度，不看厚度，也可以說與膜材厚度“無關”。

同樣，索也是非均質材料。鋼絲繩、鋼絞線、鋼絲束，怎么區分？

由于構成索的鋼絲材質不同、強度不同、絲徑不同、扭轉角不同、孔隙率不同，因此，在索結構設計時，一般不會用索的截面積乘以鋼絲抗拉強度得到索的抗力去確定索的直徑。而是根據計算所得的索拉力，乘以安全系數，然后比照成品索的 小破斷力，直接選取

索規格。同樣會出現這種情況，不同廠商的成品索 小破斷力一樣，但索的直徑不一樣。而選取索規格時我們只看 小破斷力，不看直徑，可以說與索直徑“無關”。

當然，同一廠商還是膜材越厚強度越高、索直徑越大強度越高。這里所說的與膜材厚度“無關”，與索直徑“無關”，是因為在選取膜材等級時用的是膜面張力而不是膜面應力，選取索規格時用的是索拉力而不是索應力。

甚至可以說，在相同極限抗拉強度下，膜材越薄說明生產工藝水平越高；相同 小破斷力下，索直徑越小說明制作工藝水平越高。

膜結構建筑的發展依賴于膜材的技術革命和施工技術發展。從歷史角度來看，材料技術的革命為建筑帶來越來越多的創意，也帶來無窮無盡的高要求。從現代主義到后現代主義，再到解構主義建筑理論，甚至所謂混沌理論，無一例外地要求材料 ，而每次材料革命又給建筑學添加更多新的創作語言。?

結構膜材的性能 ：

　　用于膜結構中的高強度柔韌性薄膜稱為膜材，結構膜材有織物膜材和箔片膜材兩大類。目前，織物涂層膜材是主流材料，它是一種 高強度的涂層織物，由織物和涂層復合而成，具有質地柔韌、厚度小、重量輕、透光性好的特點。對自然光有反射、吸收和投射能力，難燃或阻燃，具有良好的耐久、防火、氣密等特性 性好，具有較好的自潔性能。?

膜結構采光頂的優點 :

膜結構是一種非傳統的 結構形式，膜結構采光頂根據結構形式可分為三類，即骨架式膜結構采光頂、充氣式膜結構采光頂和張拉式膜結構采光頂。其實，膜結構的設計也迥異于傳統結構，要求建筑師與結構工程師緊密配合、相互協作。一般而言，膜結構屋頂與傳統的建筑屋頂相比具有以下優點：?

　　（1）自重輕。膜結構采光頂要比傳統玻璃、鋁板等建筑采光頂輕一個或幾個數量級，單位面積的結構自重也不會隨規模、跨度的增加而明顯增加。抗震性、耐候性好，使用壽命長。

　　（2）造型優美，富有時代氣息。膜結構的優美造型是力平衡后自然形成的，“找形”是膜結構采光頂建筑藝術美的重要設計內容，是由建筑師和結構工程師共同完成的，打破了傳統的“先建筑，后結構”的做法。膜結構采光頂的結構與造型、技術與藝術得到了 的結合和高度的統一，因此又被稱為藝術采光頂或藝術外維護結構。?

　　（3）施工速度快。膜片的裁剪制作、鋼索和鋼結構的制作均在工廠內完成，在施工現場只是鋼索、鋼結構及膜片的連接安裝及張拉的過程，故在現場的施工安裝比較文明，且安全快捷。?

　　（4）經濟效益明顯。就目前來看，膜結構采光頂可能 次投資稍大，但由于此類結構的日常維護費用少。因此，膜結構采光頂的經濟 與規模、跨度和技術難度成正比的，大跨度建筑及高層建筑中其 只是玻璃的2/3，使用壽命可長達25年。易建、易拆、易更新。?

　　（5） 膜材料一般都是阻燃材料，防火性優，自重輕，抗震性能好。膜材是柔性面材，不像玻璃容易破碎，無墜落傷人之憂,膜結構采光頂也不會有整體倒塌之慮。?

膜結構采光頂的建筑要求?

　　1． 膜面雨水的排放?

　　膜結構采光頂應有足夠的坡度以妥善解決排水和積雪問題，以免引發重大工程事故。通常，膜面的坡度應不低于1:10。多數膜結構采用無組織排水方式，此時應注意雨水對地面和墻面的污染。利用建筑物自身的某些形狀特點，可設置有組織排水。?

　　2． 防火與防雷?

　　PTFE膜材是不可燃材料，PVC膜材是阻燃材料。對于 性建筑，宜優先 不可燃類膜材。當采用阻燃類膜材時，應根據消防部門的要求采取適當措施。例如，應 建筑物的頂棚與地板之間的距離在8m以上，并且避免膜材及其連接件與可能存在的火源接觸。建于建筑物頂層或空曠地段的膜結構要采取防雷措施。?

　　3． 采光?

　　膜材的采光性較好，在陽光的照射下，由于漫散射的作用，使建筑物內部呈現明亮效果，因而在白天通常不需要照明。這一特點使得膜結構特別適用于體育館、展覽廳和天井等對采光要求較高的建筑物。當采用內部照明時，燈具與膜面應保持適當距離，以防止燈具散發出的熱量將膜面烤焦。?

　　4． 聲學問題?

　　膜結構的聲學問題包括對內部聲音的反射和對外部噪聲的屏蔽兩方面。織物膜材對聲波振動具有很強的反射性，這種反射性會使音樂聲音變得惡劣，并使人很難聽清講話內容。對于某些具有內凹面的建筑，如充氣膜結構或拱支式膜結構，頂棚會使聲波反射匯集。另外，聲波穿過織物膜材時的