索膜结构
索膜结构组成、特点
大家听说过索膜结构吗？其实从严格意义上来说，索膜结构就是我们平时所说的张拉膜结构，也是膜结构的常见形式之一，外表轻巧、美观、柔美，寿命也很长，很受人青睐。
要说一个完整的索膜结构需由膜材、索结构、支架结构三部分组成，缺一不可。
其实索膜结构有很多我们不了解的好处，今天我们就来详细了解一下。
（索膜结构-图例）【索膜结构介绍】大家对索膜结构了解多少呢？它也被称为张拉膜结构，是膜结构三种常见形式之一，其以膜材、钢结构支柱、拉索等共同作用，使膜面形成一定的张力从而形成承受外载荷的某种稳定的空间结构，与骨架式、充气式结构相比索膜结构是很能体现膜结构精髓的形式，由于其强度决定于受拉构件的承载能力而不是结构的稳定性，所以能够充分发挥钢索和膜材受拉工作时强度高、自重轻的特点，更加适合于大跨度结构中。
其造型也更加的灵活、轻巧、柔美，对于索膜结构来说不需要多余的支撑体系也不需要多余的装饰，其结构本身就是一种艺术造型。
所以索膜结构非常适合用在标志性建筑上，如体育场馆、商场、交通设施、娱乐设施、文化景观设施等，不仅如此因为造型感强、制作简单、安装便捷、节能环保、安全性好所以索膜结构现在应用范围非常广泛。
【索膜结构组成】一个完整的索膜结构一般由三部分组成：膜材、索结构、支架结构，下面我们简单说下这三部分。
1.形成曲面结构的张拉膜材，膜材作为结构材料，要能够抵抗一定的载荷而不致引起过大变形，同时作为结构中的覆盖材料，需要满足一定的建筑功能，如遮蔽、防火、耐久等，常用的为PVC/PVDF 膜材。
2.用于加强膜面的脊索、谷索以及将膜内力传向支撑结构的边索，索结构除了对膜面受力方面有加强作用，更重要的是它们起到了改变建筑造型的作用，尤其是脊索和谷索的灵活设置可能对整个建筑带来奇妙的视觉效果。
3.索膜结构体系中的支架结构，支架结构中常用的是钢结构，也可以采用混凝土结构，一些情况下甚至可以使用木结构或其他结构，支架结构除满足将索膜体系的内力传递到基础这一要求外，其构造形式也直接影响了索膜结构的整体造型。
3D3S膜结构模块手册
建筑索膜结构设计系统手册
第二章 快速入门
2.1 操作顺序
一、利用 AUTOCAD 本身的命令在三维空间确定膜控制点的 位置。右图为 ACAD 中 LINE 单线对象构成的定位图形； 二、使用膜层编辑，建立膜层。膜层中包括膜面和膜面内的
索（边索、脊谷 索等）。马鞍型结 构和锥体结构可 以采用快捷方式 直接生成，一般 结构体系可以采用结构编辑→膜层编辑→快 捷建模→多点构造膜面菜单生成。选中右图中 四个控制顶点，选择直接划分成膜单元，勾选索边界，这样软件可以直接生成周边带索的 膜面、程序自动定义每个角点的节点约束（通过显示支座约束来观察），用这个方法相当于 同时使用定义膜边界和膜单元划分两个命令； 三、使用结构编辑→支承层编辑→添加支承层杆件。在设计时需要考虑支承体系的刚度时， 可以用此菜单绘制膜结构支承层中的支承构件。沿已经使用 LINE 单线定出位的节点间增 加圆钢管（可以用选择线定义为杆件或直接画杆件命 令）；可以直接在添加杆件对话框的左侧属性框通过鼠标 双击修改截面类型和尺寸，也可以在完成构件添加后在 构件属性菜单下使用定义截面来选择需要的截面类型 和尺寸； 四、使用结构编辑→支承层编辑→添加支承层索，绘制 膜结构支承层中的拉索构件。使用添加支承层拉索菜单， 沿已经使用 LINE 单线定出位的节点间增加结构索；可 以直接在添加杆件对话框的左侧属性框通过鼠标双击修 改截面类型和尺寸，也可以在完成构件添加后在构件属性菜单下使用定义截面来选择需要 的截面类型和尺寸； 五、定义支座。使用构件属性→支座边界菜单，去除膜布四个角点原有的支座；使用构件 属性→支座边界菜单将支承层的杆件和拉索底部节点定义为刚性约束；删除用来定位的 LINE 单线（完成支承杆件添加后的模型如右上图）； 六、找形。先保存当前模型：在找形菜单下选择保存当前模型。使用找形→精确找形命令。
大跨空间结构—索膜结构详解
大跨空间结构—索膜结构详解索膜结构作为新的建筑形式于本世纪五十年代在国际上开始出现，至今已有六十多年的历史，特别是到了七十年代以后，膜结构的应用得到了迅速发展。
膜结构的出现为建筑师们提供了超出传统建筑模式以外的新选择。
膜结构一改传统建筑材料而使用膜材，其重量只是传统建筑的三十分之一。
而且膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度，无支撑，建筑上实现时所遇到的困难，可创造巨大的无遮挡的可视空间。
索膜结构是目前发展很快的一种新型空间结构，是一种效率极高的张力集成体系，可以充分发挥钢索的强度与张拉整体结构的空间作用。
张拉膜结构是索膜结构中最常见的一种形式，是索膜建筑的代表和精华，它通过钢索与膜材共同受力形式稳定曲面来覆盖建筑空间，具有高度的形体可塑性和结构灵活性，即通过对膜材内部施加一定的预张力，使其具备了抵抗外荷载能力，从而充当结构材料的一种结构体系。
这种形式能够充分利用膜材的受力性能，形成轻巧、美观、具有现代感的空间大跨曲面结构，并且施工简单、快捷、成本低，在国内外已经被广泛应用于商业建筑、体育建筑、工业建筑、户外设施、文化娱乐建筑等各种领域。
一、索膜结构的组成及材料特性1. 索膜结构的组成一个完整的索膜结构一般由三部分组成1)形成曲面结构的张拉膜材；2)用于加强膜面的脊索和谷索,以及将膜内力传向支承结构的边索；3)求索膜体系的支架结构。
张拉膜材即作为结构材料,要能够抵抗一定的荷载而不致引起过大变形。
同时为完成作为覆盖材料所规定的建筑功能，例如美观、遮光、防火、耐久等等，还需满足各种性能要求。
所以，选用合适的膜材对于索膜结构的设计建造非常重要。
加强索除其对于膜面受力方面的加强作用外，更重要的是起到了改变建筑造型的作用。
尤其是谷索和脊索的灵活设置会给整个建筑带来奇妙的视觉效果。
支架结构最常采用的是钢结构，也可采用混凝土结构，甚至在某些情况下可以采用木结构或其他结构。
支架结构除满足将索膜体系的内力传递到基础这一结构要求以外，其形式可以采取变化多样的形式，以实现不同的建筑造型效果。
索膜结构施工要点_索膜结构性能特点
索膜结构施工要点_索膜结构性能特点索膜结构兴起于20世纪60年代,直到21世纪才逐步引入中国并被广泛应用于体育馆、展览中心、步行街等文体商业设施，索膜结构的施工可以交由专业的膜结构公司去全程把脉，作为业主们要能了解一些基础的膜结构施工要点也是能对施工过程起到一个很好的监督作用，，本文就针对索膜结构的施工要点和性能特点给大家做个介绍，以便您对索膜结构有个了解，下面就跟随致彩膜结构公司的小编一起看看吧。
【索膜结构施工要点】一、支承结构，应事先确定好具体的安装步骤及安全技术规范，检查相应钢材有无锈迹、腐蚀，索跟锚具的接触面是否有异常。
二、膜面，膜面要求无积水、无腐蚀、无颜色异常，各节点固定要结实。
三、膜材设计及安装，膜材设计是索膜结构施工前准备工作中的重中之重，应要求相关的设计人员量好膜材相应的尺寸，把控好每个控制点的未来装置误差，要对膜材出厂时的各类质量保证相关文件、数据进行检验，检查膜材表明是否有磨损，装置时要密切注意气候的变化，避免膜材发生抖动的假象。
【索膜结构性能特点】一，自然光的灵活转换，透光是所有膜结构建筑都共有的性能，我们还可以采用人工干预的方式控制自然光的照射，满足了对于建筑内光亮在不同时间段有着不同要求的业主们。
二，索膜结构的自重非常小，这是因为它是依靠预应力形态来保持整体结构的稳定性，使得其自重要比传统的建筑结构小多了。
三，可灵活移动及多次重复使用，由于索膜结构的自重很小，组装快速，多次重复使用，经济又环保。
四，环境适应性强，索膜结构能够通过改变自身的形式来适应不同的空间布局及其天气变化。
五，安全可靠，依据行业规范设计出来的索膜结构都具有足够的安全性，即使坍塌，危险性也会很小。
【索膜结构基本介绍】目前膜结构找形分析的方法主要有动力松驰法、力密度法以及有限单元法等。
荷载分析既是分析结构在各种荷载工况下的响应。
而另一个目的是确定索、膜中初始预张力。
在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向应力减少，这就要求施加初始张应力的程度要满足在不利荷载作用下应力不致减少到零，即不出现皱褶。
索膜结构定额
索膜结构定额
索膜结构定额主要包括以下方面：
1.结构荷载：索膜结构车棚定额结构荷载有自重、灯具等恒载、雪载、风载等。
荷载标准值如下：
•恒载D：膜材0.1kN/m2，灯具按0.1kN/m2考虑，自重程序自动考虑。
•活载L：按雪载0.4kN/m2考虑。
•风载W：按0.75kN/m2考虑。
•预拉力：膜材经向：2kN/m；膜材纬向：2kN/m；钢索预拉力：30kN。
1.套取定额：索膜结构可按照屋面防水卷材套取定额，单位价格在85~95元/
平方左右。
请注意，这些定额值可能随时间或地理位置而有所不同。
具体数值还需要参照工程项目的相关规范、要求及实际建设情况。
同时，为了获得准确的结构荷载和定额信息，建议咨询专业的建筑工程师或相关行业专家。
索膜结构
浅谈膜结构随着社会的发展和进步，人们更加注重对美好生活的追求，索膜结构与当代新技术和新工艺相结合又重新步入了历史的舞台，以其优越的实用性和美观性为越来越多的人所接受和喜爱，在现代建筑中得以广泛的应用和发展，为当代建筑注入了新的活力。
索膜结构，顾名思义就是绳索和膜材组合而成的结构体系，远古时代人类居住的帐篷就是它的最初形态，当时的帐篷只能算是一个临时性建筑，因为不够牢固、不能防火、又不能保暖或隔热而被后来的砖木结构以及近代的钢筋混凝土结构所取代，逐步退出了历史舞台。
然而随着时代的发展，大量的新型材料的不断涌现，加之工程计算科学的飞速发展，索膜建筑结构体系东山再起，现已大量用于滨海旅游、博览会、文艺、体育等大空间的公共建筑上。
索膜建筑具有易建、易拆、易搬迁、易更新、充分利用阳光、空气以及与自然环境融合等特点，它将是21世纪“绿色建筑体系”的宠儿，是现代建筑文化的又一次飞跃。
膜结构作为一种现代化的工程结构，显示了当今建筑技术与科学的发展水平，也具有巨大的发展潜力，在新的世纪中，膜结构必将在建筑结构中占据重要的地位。
索膜建筑可以从结构方式上简单地概括为张拉式、骨架式、充气式三大类。
张拉式索膜体系富于表现力、结构性能强，但造价稍高，施工精度要求也高；骨架式索膜体系建筑表现含蓄，结构性能有一定的局限性，造价低于张拉式体系，骨架式索膜建筑常在某些特定的条件下被采用，是由于其结构方式本身的局限性，骨架体系自平衡，膜体仅为辅助物，膜体本身的强大结构作用发挥不足等，有人将其称之为二次重复结构；充气式索膜建筑历史较长，但因其在使用功能上明显的局限性，如形象单一、空间要求气闭等，使其应用面较窄，但充气式索膜体系造价较低，施工速度快，在特定的条件下又有其明显的优势。
三者当中张拉式索膜建筑可谓索膜建筑的精华和代表，由于其建筑形象的可塑性和结构方式的高度灵活性和适应性，此种方式的应用极其广泛。
膜结构最突出的特点首先就是它形状的多样性，曲面找形存在着无限的可能性。
索膜结构名词解释
索膜结构名词解释
小朋友我跟你说哦，你知道啥是索膜结构不？索膜结构啊，就像是一个超级神奇的大魔法！
你想想看，我们平常看到的房子是不是都是用砖头、水泥啥的盖起来的？可索膜结构就不一样啦！它就像是一个大大的轻飘飘的帐篷，但是又比帐篷厉害好多好多倍！
索膜结构啊，是由那些细细的绳索和薄薄的膜组成的。
这些绳索就像超级大力士的胳膊，紧紧地拉住膜，让整个结构稳稳当当的。
那膜呢，又薄又轻，还特别结实，就像仙女的魔法披风一样，能挡住风雨，还能让阳光透进来。
比如说，我们去那种超级大的体育场，有时候它的顶就是索膜结构做的。
你抬头看，是不是感觉那个顶又大又漂亮，而且还特别独特？这就对啦！
索膜结构可不简单哦！它的建造需要很厉害的设计师和工程师一起合作。
他们要像搭积木一样，把那些绳索和膜一点一点地组合起来，要算好每一个地方的力量和角度，要不然这个结构可就不稳啦！
就好比我们搭积木，如果有一块放错了，整个房子可能就倒了。
索膜结构也是这样，如果设计或者施工的时候出了一点点差错，那可就糟糕啦！
你再想想，要是没有索膜结构，我们能看到那么多漂亮又独特的建筑吗？肯定不能呀！索膜结构让我们的世界变得更加丰富多彩，更加神奇有趣。
所以说呀，索膜结构真的是太厉害啦！它就像是给建筑穿上了一件超级酷的新衣服，让我们的生活变得更加美好！我觉得索膜结构就是建筑世界里的一颗闪亮星星，你说是不是？。
5.9索膜结构
二、索－膜结构
景观雕塑
图2
（一）索－膜结构的概念
索－膜结构是以膜材为主体并与钢结构及钢
索共同组成的全新结构体系。
并于二十世纪后期成为国际上大跨度空间建
筑及景观建筑的主要形式之一，具有强烈的
时代感和代表性。
（二）发展概况
设计理念的起源
1917年有一位名为兰彻斯特（Federick W. Lanchester)的美国人建议利用新发明的电力 鼓风机将膜布吹胀,作野战医院。这只是一种构 思，而没有真正正成为使用的产品。 美国军方做了一个直径15m圆形充气的雷达 罩（Radome)，可以保护雷达不受气候侵袭, 又可让电波无阻的通过，从而使相隔了19年的 专利付诸实用。
伦敦千嬉穹顶（Millennium Dome)是英国政府为迎接21 世纪而兴建的标志性建筑，位于伦敦东部泰晤士河畔的 格林威治半岛上。该建筑是大型综合性展览建筑。穹顶 直径320m，有12根穿出屋面高达100m的桅杆，屋盖采 用圆球形的张力膜结构，膜面支承在72根辐射状的钢索 上。
青岛市颐中体育中 心索膜建筑设计
索膜建筑将是２１世纪 空间结构发展的主流
索膜建筑设计方案实质上同时是索膜结 构体系方案，因此要求从事索膜建筑设计 的建筑师了解索膜结构技术并能熟练地将 其运用到建筑设计中。 目前索膜建筑在世界上得到了广泛应用。 它采用先进的预张力结构技术与轻质膜材 料，其形式具有极高的艺术感染力，是建 筑艺术与结构形式的完美结合。
，再加上膜结构特有的柔顺的曲面、广阔的空间、半透明
的室内环境，使得膜结构具有广阔的发展前景，将是２１
世纪空间结构发展的主流。
（三）膜节构主要类型
气承式 索—膜结构 在薄膜覆盖 的空间内充 气，利用内 外气差来承 受荷载，并 与钢索共同 形成结构。
索膜结构施工方案
索膜结构施工方案1. 简介索膜结构是一种新型的建筑结构形式，其采用高强度的索网和透明的薄膜材料作为主要承载结构，可以搭建出各种形状的建筑物，具有轻便、透光性好、施工周期短等优点。
本文档将介绍索膜结构的施工方案。
2. 施工准备在开始施工之前，需要进行一系列的准备工作：2.1 材料准备根据设计要求，准备好所需的索网和薄膜材料。
索网通常采用高强度的聚酯纤维材料，薄膜材料可以选用聚氯乙烯（PVC）或乙烯基薄膜（ETFE）等。
2.2 设计校审根据建筑设计图纸和相关规范，对施工图纸进行校审，确保设计符合要求，并做好相关记录和备案。
2.3 施工人员培训对施工人员进行必要的培训，包括索膜结构施工的基本原理和操作技能，以及安全注意事项等。
2.4 施工设备调试确保施工所需的设备和机械的正常运行，包括索膜张拉系统、支撑结构搭建设备等。
3. 施工步骤接下来，将介绍索膜结构的具体施工步骤：3.1 搭建支撑结构根据设计图纸和施工方案，搭建起索膜结构的支撑结构。
支撑结构可以采用钢架或者混凝土框架，确保结构的稳定性和承载能力。
3.2 安装索网将预先准备好的索网逐段铺设到支撑结构上，然后使用专用的索网夹具固定索网，确保索网的牢固和平整。
3.3 安装薄膜材料根据设计要求，将预先准备好的薄膜材料逐段覆盖在索网上。
在安装过程中，需要注意薄膜材料的平整和紧密度，避免产生皱褶或松弛现象。
3.4 索膜张拉使用专用的索膜张拉系统对薄膜材料进行张拉，使其紧贴在支撑结构和索网上。
张拉过程中需要注意均匀施力，避免薄膜材料受力不均导致变形或破裂。
3.5 进行细节处理对施工过程中的细节部位，如边角处、连接处等进行处理，确保结构的完整性和美观性。
可以采用热熔、贴边或者焊接等方式进行。
3.6 竣工验收在施工完成后，进行索膜结构的竣工验收。
验收人员根据设计图纸和相关规范，对索膜结构的质量和安全性进行检查和评估。
如发现问题，需要及时进行更正和处理。
4. 安全注意事项在进行索膜结构施工过程中，需要特别注意以下安全事项：•确保施工现场的安全，设立警示标识并配备必要的防护设施；•使用合格的施工设备和工具，确保操作人员的安全；•严禁在施工过程中跨越索网或薄膜材料，以免产生损坏或意外事故；•确保张拉过程中的均匀施力，避免薄膜材料过度受力而破裂；•根据施工现场的实际情况，进行合理的临时支撑和固定，确保施工安全。
土木工程课件： 索-膜结构建筑
1970年大皈万国博览会上的美国馆采用了气承式膜结构，首次使用聚氯 乙烯（PVC）为涂层的纤维织物，受到广泛注意，其准椭圆平面的轴线 尺寸达140m×83.5m，被认为是第一个现代意义的大跨度膜结构。
日本东京后乐园棒球场是日本最大的室内体育场，56000个座位，地下2层， 地上6层，屋盖是钢索与气承漠组成的索－膜结构。屋盖直径201m，用双 层聚四氟乙烯玻璃纤维布制成，外膜厚0.8mm．内膜厚0.35mm．薄膜是用 28根直径为80mm、间距为8.5m双向正交配置的钢索支撑。屋顶总重406t， 面积28000m2，平均每平方米重12.5kg．是日本最轻的屋顶。
德国柏林索尼中心索－膜结构来自筑索－膜结构是用薄膜材料和钢索共同形成的结构型式。
气承式索－膜结构——在薄膜覆盖的空间内充气，利用内外气压差来承 受荷载，并与钢索共同形成结构；
张拉式索－膜结构——将薄膜与索张紧在刚性或柔性的边缘构件上（也 可能悬挂或支承在若干独立支点上），通过张拉建立预应力．获得确定 的形状。
薄膜材料主要有玻璃纤维布、塑料薄膜、金属编织物等，其中用得最多 的是玻璃纤维布，其表面可涂聚四氟乙烯等类涂料，以增加耐久性和防 火性。薄膜材料之间可用熔接、粘接或缝合等3种方法连接。
充气结构亦称充气薄膜结构，是在玻璃丝增强塑料薄膜或尼
龙布罩内部充气形成一定的形状。日本东京后乐园的空气薄 膜结构棒球场，跨度201m，高度56.19m，
英国伦敦的千年穹顶
美国亚特兰大奥运会馆，圆顶为世界最大的的索支织物（fabric） 屋面， 70500个座位，天井高86m，覆盖面积34800m2。体育场呈 240m×192m长圆形。1996年建成。
第六章索膜结构
z
— qz与梁的关系方程
M
—
qz
索
H
d2z dx 2
qz
0
梁
d 2M dx 2
qz
0
zM H
对于（b）图有索曲线方程
z M x简 c x
Hl
3. 索长计算
ds dx2 dz2 dx 1 dz 2
dx
B
l
s ds
1 dz 2 dx
A
0
dx
由f x f 0
f n 0xn有
稳定索可以抵抗风吸力的作用，同时，相反曲 率的稳定索和相应的索杆能对体系施加预应力，使 每对索均保持足够大的张紧力，提高了整个结构的 稳定性与刚度。
承重索的垂跨比：1/20～1/15；稳定索的矢跨比 1/25～1/20。
➢双层单向布置
索桁架的一般形式 索桁架的平面布置与交错布置
➢双层辐射式布置
凸形布置
第一节 悬索结构的形式与选型
悬索结构是以只能受拉的索作为基本承重构件， 并将索按照一定规律布置所构成的一类结构体系。 一．结构特点
➢受力合理，材料强度利用效率高； ➢结构重量轻，适作各式大跨建筑；
➢施工方便，不需要大型起重设备； ➢边缘构件或支承构件受力较大，且其刚度对 结构受力影响较大； ➢属于柔性结构，受力时大变位、小应变，计算 复杂。
系，其平衡形状随荷载分布方式而变。在恒载作用下 呈悬链线形式，在不对称荷载或局部荷载作用下产生 大的位移（机构性位移）。索的张紧程度与索的稳定 性（抵抗机构位移的能力）成正比。
单层悬索结构的抗风能力差，在风吸力作用下悬 索内的拉力下降，稳定性进一步降低。
垂跨比的影响：垂跨比大，稳定性和刚度大，索拉
索膜结构内涵是什么
索膜结构膜结构是在二战后，随着各种合成纤维的出现，得到了迅速的发展和广泛的应用。
而现代膜结构是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式，是由多种高强薄膜材料（PVC或Teflon）及加强构件（钢架、钢柱或钢索）通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状，作为覆盖结构并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。
膜结构可分为充气膜结构和张拉膜结构两大类。
充气膜结构是靠室内不断充气，使室内外产生一定压力差，从而使屋盖膜布受到一定的向上的浮力，实现较大的跨度。
张拉膜结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成型，其造型非常优美灵活。
索膜结构的可以从结构方式上简单地概括为张拉式、骨架式、充气式三大类。
张拉式索膜结构由于其建筑形象的可塑性和结构方式的高度灵活性和适应性，此种方式的应用极其广泛；骨架式索膜建筑常在某些特定的条件下被采用，是由于其结构方式本身的局限性：骨架体系自平衡，膜体仅为辅助物，膜体本身的强大结构作用发挥不足等，有人将其称之为二次重复结构。
骨架方式与张拉方式的结合运用，常可取得更富于变化的建筑效果。
骨架式索膜体系建筑表现含蓄，结构性能有一定的局限性，造价低于张拉式体系。
充气式索膜建筑历史较长，其优点是造价较低，施工速度快。
但因其在使用功能上明显的局限性，如形象单一、空间要求气闭等，使其应用受到很大的局限。
膜结构所用膜材料由基布和涂层两部分组成。
基布主要采用聚酯纤维和玻璃纤维材料；涂层材料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。
常用膜材为聚酯纤维覆聚氯乙烯（PVC）和玻璃纤维覆聚四氟乙烯（Teflon）。
PVC材料的主要特点是强度低、弹性大、易老化、徐变大、自洁性差，但价格便宜，容易加工制作，色彩丰富，抗折叠性能好。
为改善其性能，可在其表面涂一层聚四氟乙烯涂层，提高其抗老化和自洁能力，其寿命可达到15年左右。
Teflon材料强度高、弹性模量大、自洁、耐久耐火等性能好，但它价格较贵，不易折叠，对裁剪制作精度要求较高，寿命一般在30年以上，适用于永久建筑。
索系支承式膜结构
索系支承式膜结构
索系支承式膜结构是一种采用索材对薄膜进行支撑的结构。
这种结构以高强度的索材
作为骨架支撑，再通过拉力对薄膜进行拉伸，形成一个稳定的空间形体。
索系支承式膜结构具有轻巧、透明、灵活可变等特点，广泛应用于体育场馆、展览馆、会议中心等场所。
它能够提供大跨度的覆盖面积，有效利用空间，并具备良好的透光性和
美观性。
该结构的设计和制造过程需要经过严格的计算和模拟分析，确保材料的强度和稳定性。
索材的选择和布置需要考虑到很多因素，如荷载、环境条件和使用寿命等。
薄膜的选材和
施工工艺也是关键因素，需要根据具体需求选用合适的材料，并保证施工质量。
索系支承式膜结构在建筑领域中有着重要的应用价值。
它以其独特的造型和先进的技术，为人们创造了一个轻盈、通透的空间环境，使人们可以近距离地与自然环境接触，同
时也为人们提供了舒适、安全的活动场所。
索系支承式膜结构是一种创新的建筑形式，它能够实现大跨度覆盖、轻巧灵活，并具
备良好的透光性和美观性。
相信在未来，它会在建筑设计中发挥越来越重要的作用。
各种钢结构形式的经济跨度
各种钢结构形式的经济跨度
随着现代建筑行业的飞速发展，钢结构作为一种建筑承重梁柱的形式，由于其具有轻质、高强、施工方便等特点，越来越受到人们的青睐。
在众多钢结构形式中，门式刚架结构、网架结构、索膜结构和拱形钢结构等尤为常见。
那么，这些钢结构形式的经济跨度如何呢？
首先，我们来了解一下各种钢结构形式的定义和特点。
门式刚架结构是一种采用门型钢架作为主要承重结构的建筑形式，具有刚度大、稳定性好等特点。
网架结构则是一种采用焊接或螺栓连接的网状结构，具有结构稳定、刚度大、材料省等优点。
索膜结构是一种以高强度柔性薄膜或索材为主要承重构件的结构形式，具有造型独特、结构简单等优点。
拱形钢结构则是一种采用拱形结构作为承重部分的钢结构形式，具有抗压性能强、自重轻等优点。
接下来，我们来比较一下各种钢结构形式的经济跨度。
门式刚架结构的经济跨度一般在18~24米，而网架结构的经济跨度可以达到24米以上，甚至可以超过60米。
索膜结构的经济跨度受材料和设计影响较大，一般在20~30米之间。
拱形钢结构的经济跨度在15~30米之间，具体数值需要根据项目需求和设计来确定。
在选择钢结构形式时，我们不仅要考虑经济跨度，还要兼顾结构的安全性和稳定性。
例如，对于跨度较大的建筑，采用网架结构或拱形钢结构可能更加合适。
而对于跨度较小、造型要求较高的建筑，索膜结构或门式刚架结构则可能更优。
总之，各种钢结构形式在经济跨度方面各有特点，我们在选择时应根据项
目需求综合考虑。
索膜结构的特点
索膜结构的特点
索膜是由多个纤维束和细胞组成的结构，其特点包括：
1. 高度有序：索膜中的纤维束排列有序，形成了网格状的结构，使得整个组织具有较高的稳定性。
2. 富含胶原蛋白：胶原蛋白是构成索膜的主要成分，它能够提供强度和弹性，维持组织的稳定性。
3. 透明性：许多索膜具有较高的透明度，如眼部的角膜，使得光线能够顺利穿过，帮助视觉。
4. 具有血管：一些索膜中存在血管，如分布在脑部的脑血管索膜，可以提供足够的氧气和营养物质。
5. 具有呼吸和排泄功能：一些索膜，如腹膜和肾小球的鞘层，可以进行呼吸和排泄废物。
6. 具有细胞嵌入：许多索膜中存在细胞，如角膜中的角膜上皮细胞和纤维细胞，可以维护组织的正常功能。
索膜结构施工方案
索膜结构施工方案1. 引言索膜结构是一种以索杆为主要受力构件，利用高强度的膜材进行覆盖形成的建筑结构。
该结构具有轻质、耐久、自洁、可拆卸等特点，广泛应用于体育场馆、会展中心、广场等建筑项目。
本文将介绍索膜结构的施工方案，包括准备工作、施工步骤和质量控制。
2. 准备工作在进行索膜结构施工前，需要进行以下准备工作：2.1 设计与方案确认根据项目需求，进行索膜结构的设计和方案制定。
确认结构尺寸、索杆布置、膜材类型等关键参数，并编制详细的施工图纸。
2.2 材料采购和加工准备根据设计要求，对所需材料进行采购，并进行必要的加工准备工作。
包括索杆的切割、焊接等加工，膜材的裁剪和缝合等工作。
2.3 基础施工索膜结构需要在基础上进行搭建，在施工前需要进行基础的土方和混凝土工程施工。
确保基础的平整度和稳定性，为后续的结构施工提供支撑。
2.4 施工准备对施工现场进行清理和准备，确保施工区域的整洁和安全。
准备所需的施工设备和工具，包括吊装设备、焊接设备、膜材安装工具等。
3. 施工步骤3.1 搭建索杆结构根据施工图纸的要求，安装索杆结构。
首先进行预埋件的安装，然后根据设计要求将索杆进行连接和固定。
确保索杆的竖直度和水平度，保证结构的牢固性。
3.2 安装膜材将预先裁剪和缝合好的膜材进行安装。
首先根据施工图纸的要求将膜材铺展在索杆结构上，然后用专用的工具将膜材进行固定。
确保膜材的平整度和紧密度，同时注意避免损坏膜材。
3.3 进行膜材张拉完成膜材的安装后，进行膜材的张拉调整。
使用专用的张拉工具，根据设计要求对膜材进行张拉，使其紧密贴合在索杆结构上。
注意控制张拉力度，并及时检查膜材的平整度和表面光滑度。
3.4 完善细节部分对索膜结构的细节部分进行处理。
包括调整膜材的边缘，加装辅助材料，进行密封处理等。
确保结构的整体美观和性能完善。
4. 质量控制在索膜结构施工过程中，需要进行质量控制以确保施工质量。
以下是一些常用的质量控制措施：•确保材料的质量符合设计要求，包括索杆、膜材等。
膜结构及索膜结构综述
膜结构及索膜结构综述——结构选型期中作业城市建设与管理学院10级景观建筑设计专业汪珂珂（20101150175）1.膜结构建筑概述膜结构也称为织物结构，是世纪中叶20 发展起来的一种新型空间结构形式，它以性能优良柔软织物为材料，由膜内空气压力支撑膜面，或利用柔性钢索或刚性支撑结构使膜面产生一定的预张力，从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。
膜结构的起源可追溯至远古时代人们利用牛皮或布等制作的帐篷结构。
但是长期以来由于技术原因，这种结构发展并不快。
1970年日本大阪世界博览会，由美国工程师盖格尔(David Geiger)设计的美国馆，其屋顶采用空气支撑膜结构，平面尺寸达到83.5 m×142 m，采用以聚氯乙烯(PVC)涂层的玻璃纤维织物建造。
通常被认为是第一个现代意义上的大跨度膜结构。
虽然现代膜结构出现仅有几十年时间，但发展迅速。
在20 世纪后期成为国际上大跨度空间建筑及景观建筑的主要形式之一,具有强烈的时代感和代表性。
它是集建筑学、结构力学、精细化工、材料科学、计算机技术等为一体的多学科交叉应用工程,具有很高的技术含量和艺术感染力,实用性强、应用领域广泛,既可应用于大型大跨度的公共建筑，如体育场馆、机场大厅、展览中心、购物中心，也适用于规模较小而造型各异的休闲景观设施、建筑小品等。
其发展潜力巨大,将成为21 世纪空间结构的发展主流。
2.膜结构的分类根据不同的支撑方式，通常将膜结构分为空气支撑式、张拉式及骨架支撑膜结构3大类。
2.1 充气式膜结构向由膜结构构成的室内充入空气,使室内的空气压力始终大于室外的空气压力,使膜材料处于张力状态来抵抗负载及外力的构造形式有单层结构和双层结构两种。
单层结构如同肥皂泡,单层膜的内压大于外压。
此结构具有大空间,重量轻,建造简单的优点,但需要不断输入超压气体及日常维护管理。
双层结构是在双层膜之间充入空气,和单层相比可以充入高压空气,形成具有一定刚性的结构。
大跨度钢结构及索膜结构施工过程的质量控制
大跨度钢结构及索膜结构施工过程的质量控制在当今建筑领域中，大跨度钢结构和索膜结构已经成为一种十分流行的构造方式。
因为这两种方式可以用于建造大面积场馆、机库、展览馆、体育馆、商业广场等建筑。
但是，这些大跨度建筑在施工过程中一定要进行严格的质量控制，以确保它们的安全性和耐久性。
本文将介绍大跨度钢结构和索膜结构的施工过程及其中的质量控制措施。
大跨度钢结构的施工过程大跨度钢结构的产生是为了能够搭建更大面积的建筑物。
它是由钢结构框架和钢屋面板组成的，需要进行如下的施工流程：钢构件制作首先，需要将需要的金属钢材进行加工切割，通过钻孔、铣削、切割等处理工艺，将钢材制作成线材、板材、型材和管材等形式的构件。
通过以上的处理可以保证构件的尺寸和公差符合设计要求，同时控制材质的拉弯强度和硬度等物理特性。
钢构件组装经过了钢质材料的处理后，需要再进行钢结构件的组装生产，构建钢结构的框架。
钢结构的框架通常是由钢管和钢梁组成的，组装时需要注意钢结构的均匀分布和留好承载点，以确保钢结构的稳定性和承载力。
构件的校对和整体固定后，进行焊接及其他添置部件的加工安装。
同时，要对钢构件表面进行喷涂表面涂层，以避免在施工过程中由于氧化或腐蚀等现象产生质量问题。
钢结构吊装及安装在钢结构吊装前，要进行严密的安全检查，根据图纸规范加固承载点，配备相应的吊车和安全支撑设备。
钢结构吊装的时候，需要配合施工人员指挥，以确保钢结构安全升起，平稳投放。
吊装完毕后，还需进行钢梁和钢框架件的钻孔及连接坪台的固定，加固吊装环节，传导整体桥架的力量引向荷载接受部位，保证钢结构安全平稳。
钢屋面板施工钢屋面板的安装是钢结构施工的终极步骤，需要按照设计程序安装处理。
在进行施工前需检查工程图纸与现场数据是否相符，安装界面的板间界面及各个附件钩板的安装配件等进行质量管理控制。
施工时需按照先后顺序安装好坡度板和各个檩条，其次是加工钢板拼装和安装，最后进行气密检查。
综上所述，通过以上施工流程，可以对大跨度钢结构的质量进行有效控制，确保大跨度钢结构的建造顺利进行，安全可靠。
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索膜结构的应用及其发展方向
钢构09-2
顾建伟
0940193207
索膜结构是用高强度柔性薄膜材料经受其它材料的拉压作用而形成的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式。
其造型自由、轻巧、柔美，充满力量感，阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全等优点，因而使它在世界各地受到广泛应用。
索膜结构作为新的建筑形式于本世纪五十年代在国际上开始出现，至今已有四十多年的历史，特别是到了七十年代以后，膜结构的应用得到了迅速发展。
膜结构的出现为建筑师们提供了超出传统建筑模式以外的新选择。
膜结构一改传统建筑材料而使用膜材，其重量只是传统建筑的三十分之一。
而且膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度（无支撑）建筑上实现时所遇到的困难，可创造巨大的无遮挡的可视空间。
其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全等优点，因而使它在世界各地受到广泛应用。
另外值得一提的是，在阳光的照射下，由膜覆盖的建筑物内部充满自然漫射光，无强反差的着光面与阴影的区分，室内的空间视觉环境开阔和谐。
夜晚，建筑物内的灯光透过屋盖的膜照亮夜空，建筑物的体型显现出梦幻般的效果。
这种结构形式特别适用于大型体育场馆、入口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览
会场、购物中心等领域。
其主体分为
张拉膜结构
PTFE建筑膜材
玻纤PVC建筑膜材
ETFE建筑膜材等形式。
只有正确表达结构逻辑的建筑才有强大的说服力与表现力”这句话揭示了张拉膜结构的精髓。
对于张拉膜结构，任何附加的支撑和修饰都是多余的，其结构本身就是造型；换句话说，不符合结构的造型是不可能的，因为那样的薄膜不是飘动的就是缺乏稳定性的。
张拉膜结构的美就在于其“力”与“形”的完美结合。
张拉膜结构的基本组成单元通常有：膜材、索与支承结构（桅杆、拱或其他刚性构件）。
膜材一种新兴的建筑材料，已被公认为是继砖、石、混凝土、钢和木材之后的“第六种建筑材料”。
膜材本身不能受压也不能抗弯，所以要使膜结构正常工作就必须引入适当的预张力。
此外，要保证膜结构正常工作的另一个重要条件就是要形成互反曲面。
传统结构为了减小结构的变形就必须增加结构的抗力；而膜结构是通过改变形状来分散荷载，从而获得最小内力增长的。
当膜结构在平衡位置附近出现变形时，
可产生两种回复力：一个是由几何变形引起的；另一个是由材料应变引起的。
通常几何刚度要比弹性刚度大得多，所以要使每一个膜片具有良好的刚度，就应尽量形成负高斯曲面，即沿对角方向分别形成“高点”和“低点”。
“高点”通常是由桅杆来提供的，也许是由于这个原因，有些文献上也把张拉膜结构叫做悬挂膜结构（suspension membrane）。
索作为膜材的弹性边界，将膜材划分为一系列膜片，从而减小了膜材的自由支承长度，使薄膜表面更易形成较大的曲率。
有文献指出，膜材的自由支承长度不宜超过15米，且单片膜的覆盖面积不宜大于500平米。
此外，索的另一个重要作用就是对桅杆等支承结构提供附加支撑，从而保证不会因膜材的破损而造成支承结构的倒塌。
膜结构是建筑结构中最新发展起来的一种形式，它以性能优良的织物为材料，或是向膜内充气，由空气压力支撑膜面，或是利用柔性钢索或刚性支撑结构将面绷紧，从而形成具有一定刚度、能够覆盖大跨度空间的结构体系。
自从1970年代以来，膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。
膜结构已成为结构设计选型中的一个主要方案。
成为化纤纺织品应用的一个重要
领域。
近年来在中国建筑结构中也有长足的进展。
大阪万国博览会中的美国馆采用了气承式空气膜结构。
这个拟椭圆形、轴线尺寸为140m×83.5m的展览馆是世界上第一个大跨度的膜结构，而且是首次采用了聚氯乙烯(PVC)涂层的玻璃纤维织物。
作为一种真正的现代工程结构，大阪万国博览会的展览馆标志着膜结构时代的开始。
自此以后，膜结构在世界范围内得到了迅猛的发展。
从跨度来说,美国庞提亚克的"银色穹顶"气承式空气膜结构的平面有234.9m×183m,开始采用聚四氟乙烯(PTFE)涂层的玻璃纤维织物，类似的大型体育馆在北美就建了九座。
从面积来说,沙特阿拉伯吉大机场候机大厅的悬挂膜结构占地42万m2。
作为膜结构一种新形式，索穹顶于1988年首先用在汉城奥运会的体操馆与击剑馆，其
后又在一些体育建筑中得到推广。
千年穹顶以其独特的膜结构，显示了当今建筑技术与材料科学的发展水平。
目前国内有好多厂家都能生产有PVC涂层聚酯织物，但其性能尚未能完全达到建筑织物的要求，作为建筑用的永久性材料尚需进一步提高。
据悉最近有些公司正在试制有PVDF面层的聚酯织物和PTFE玻璃纤维织物，外观与性能都大有改进。
近一段时间来,国外媒体表现出了对中国建筑设计前所未有的关注。
2005年12月23日的美国《商业周刊》评选出了中国十大新建筑奇迹,包括北京奥体主会场、国家游泳中心、北京首都国际机场、上海世界金融中心、国家大剧院、中央电视台、上海崇明东滩生态城、当代MOMA、长城脚下的公社、东海大桥(上海)。
其中地处北京的建筑就有七家之多。
“中国正逐步成为当今最具有创意性建筑和工程设计的舞台。
”中国建筑事业的发展,正在为今日最顶尖建筑及工艺技术创造一个舞台。
报道首先分析了中国新建筑崛起的经济原因和外部环境。
文章说,当全球瞩目北京2008年奥运会时,不单是世界上最快以及最具实力的运动员们正在为争取最高荣誉而加紧努力,新一代的创新建筑也正在北京的土
地上拔地而起。
由于蒸蒸日上的经济的强大支持,世界上最大的航空港、有节能环保的建筑及世界上最高的室外观光台等将很快一一落户中国。
文章列举评选结果说,2008年以前完工的国家游泳中心(水立方)、国家体育场(鸟巢)、国家大剧院等中国公众十分熟悉的知名场馆更理所当然地进入了“十大”之列。
从对它们的评价与介绍中可以看到评选者对追求环保、自然的推崇。
比如被称为“水立方”的国家游泳中心,是节能环保型的建筑。
游泳池内的水将由太阳能加热,泳池的双重过滤装置可实现水的再利用,就连多余的雨水
也将被收集和储存在地下的水池中。
复杂的工程系统和弯曲的钢结构使得外部结构像一个泡沫,这种独特的结构设计使得“水立方”几乎经得起任何地震的袭击。
文章介绍“鸟巢”时写道,为让北京奥运会主会场这个有着91000个座位的、可能是至今最大的环保型体育场获得自然通风,建筑师从自然中获得了灵感,独创了一个未完全密封,但同样能为观众和运动员遮风挡雨的外壳。
体育场的外观犹如一个由枝条编织而成的鸟巢;而其内部,从休息室到饭店,每一个分开的空间都是一个独立的单元,从而使自然空气的流通成为可能。
文章指出,作为全国最具流行色彩的城市,北京吸引了很多知名建筑大师成就事业。
入选的北京“长城脚下的公社”,是由12名亚洲杰出建筑师设计建造的当代建筑艺术作品。
北京“当代MOMA”的设计表明了环保创新技术在住宅中应用和它所代表的建筑发展新趋势,堪称大型可持续发展住宅建筑的典范。
它采用世界上最大的地源热泵系统,将用来帮助这个由第20层的咖啡馆、干洗店等系列服务设施连接起来的8幢建筑组成的小区，采用最为节能的方式保持恒湿恒温,这是这座建筑的一大亮点。
住宅单元还有一大亮点,就是可再利用废水,将厨房和洗脸盆的废水过滤,卫生间循环利用。
20 世纪60 年代随着现代柔性建筑材料的发展，建筑师们从帐篷着一最古老的简单建筑结构出发，构造出了魔幻般的形式——膜结构。
它可以构成单曲面，多曲面等不同建筑结构形式，满足了建筑师们对建筑与美学高度统一的要求。
柔性材料具有透光和防紫外线功能，在一些室外建筑和环境小品中得到广泛的应用。
正是由于这一特征，夜间的灯光设计使膜结构具有鲜明的环境标志特征。
优美造型的膜材，不锈钢配件和紧固件加上设计轻巧合理，表面处理严格的钢结构支撑，塑造出形式美观，设计合理的膜结构，在当今世界范围内的建筑环境设计中占有举足轻重的地位。