索膜结构规范
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。
索膜结构规范
第一章总则一、为了在膜结构的设计与施工中,做到安全可靠、技术先进、经济合理,根据我公司多年来设计、施工经验及技术经济的发展要求,特制定本规程。
二、本规程适用于一般永久性、临时性民用建筑屋盖及构筑物,除开合式和充气膜结构之外的膜结构设计、施工与验收。
三、对超过本规程规定的建筑膜结构参照使用本规程时,除应进行充分的可行性规范、规程或标准的规定。
对超过本规程规定的膜材、配件等应参照相关的规定进行试验。
四、设计膜结构时,必须根据设计条件进行计算分析,严禁盲目套用其他膜结构的设计或计算结果。
五、膜结构的设计、施工和验收,除应执行本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
第二章术语和符号第一节术语一、膜材membrane material由高强度的织物基材和聚合物涂层构成的复合材料。
涂层对基材起保护作用,并形成膜材料的密封性能。
二、膜片membrane sheet膜材的裁剪片。
三、膜体membrane field由膜片连接加工而成的膜区域。
四、膜面membrane surface张拉并安装就位于支承结构上的膜体。
五、膜结构membrane structure由膜面和支承结构共同组成的属于建筑物或构筑物的一部分或整个结构称为膜结构。
六、充气膜结构air-supported membrane structure利用充气方式使膜面内外产生压力差,从而保持稳定的膜面形态的膜结构。
七、开合式膜结构retractable membrane structure利用机械方式使膜在开启和闭合的膜结构。
八、张力膜结构tensile membrane structure由膜面与索通过施加预张力形成具有一定刚度的稳定曲面,从而能够承受一定外荷载的空间结构形式。
九、索cable是钢丝索以及平行线绞合钢丝束的总称,有时也指数根据绳索或平行线绞合钢丝束构成的集束体。
十、形状设计form finding根据建筑要求,寻找膜结构在预张力状态下的初始平衡形状的过程。
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。
膜结构工程验收规范
膜结构工程验收规范膜结构工程验收标准一、膜结构制作、安装分项工程应按具体情况划分为一个或若干个检验批,按本章的规定进行工程质量验收。
与膜结构制作、安装相关的钢结构分项工程的验收,应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规划》GB 50205执行。
其它相关分项工程的验收,应按有关的施工质量验收标准执行。
二、膜结构的支承结构和各项连接构造应符合以下标准: 1、保证连接的安全、合理、美观。
2、连接件应具有足够的强度、刚度和耐久性,应不先于所连接的膜材、拉索或钢构件破坏,并不产生影响结构受力性能的变形。
连接处的膜材应不先于其它部位的膜材破坏。
3、连接件应传力可靠,并减少连接处应力集中。
4、节点构造应符合计算假定。
应考虑节点构造偏心对拉索、膜材产生的影响,施加预张力的方式、结构安装允许偏差,以及进行二次张拉的可能性。
5、在膜材连接处应保持高度水密性,应采取一定的构造措施防止膜材磨损和撕裂。
6、对金属连接件应采用可靠的防腐蚀措施 7、在支承构件与膜材的连接处不得有毛刺、尖角、尖点。
三、膜面外观应全面进行检查。
膜面排水坡度、排水槽、天沟、檐口等做法应符合设计要求。
表面应无积水坑,可采用自然或人工淋水试验检查排水是否顺畅。
四、膜面外观应全面进行检查。
膜面应无时显污渍、串色现象,无破损、划伤,无明量褶皱。
五、工程完工后宜检查膜面的张力值是否符合设计和预张力。
六、膜结构工程验收时,应具备下列文件和记录,并经检查符合相关规定的质量要求: 1、膜结构(含钢、索结构)施工图、竣工图、设计变更文件; 2、技术交底记录、施工组织设计; 3、膜材、钢材、索及其材料的产品质量保证书和检测报告; 4、膜单元、钢构件、索和其他部件制作过程的质量检验记录; 5、膜单元安装和施加预张力过程的质量检验记录; 6、专业操作人员上岗证书; 7、其他有关文件和记录。
七、空气支承膜结构在验收前应进行充气系统测试。
经测试应确认;气流损失不大于设计值;最大静内压不大于最大工作内压设计值;压力控制系统按设计运行。
(建筑结构工程)钢结构网架和索膜结构安装工程监理实施细则
编号:B2- -××××××××工程钢结构、网架和索膜结构安装工程监理实施细则北京赛瑞斯国际工程咨询有限公司××××××××项目监理部201 年×月×日编号:B2- -××××××××工程钢结构、网架和索膜结构安装工程监理实施细则编制审核批准北京赛瑞斯国际工程咨询有限公司××××××××项目监理部201 年×月×日1目录前言 (4)1专业工程的特点 (5)2监理依据 (6)3监理工作的流程 (8)4工程质量标准及检查方法和数量 (14)5监理工作控制要点及目标值 (42)6钢结构、网架和索膜结构安装工程监理措施 (47)7质量控制要点与预控措施 (59)8常见质量通病与防治措施 (66)前言钢结构、网架和索膜结构安装工程是建筑工程的一个特殊分部工程,在建筑工程地基与基础、主体结构、建筑装饰装修等分部工程中都有钢结构子分部工程。
含钢结构焊接,紧固件连接,钢零部件加工,单层钢结构安装,多层及高层钢结构安装,钢结构涂装,钢构件组装,钢构件预拼装,钢网架结构安装,压型金属板等分项工程。
依据中华人民共和国住房和城乡建设部令第37号《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》及建质[2009]87号《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》文件的规定,以及《建设工程监理规范》(GB50319-2013),《工程建设监理规程》(DB11/T382-2017)等规范规程,本项目监理部以设计文件、《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2013、《钢结构工程施工规范》GB 50755-2012、《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 099-2013以及施工单位编制的施工组织设计及重危大专项方案和此项目《危险性较大的分部分项工程专项方案专家论证会》的报告。
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。
第六章索膜结构
3. 温差效应
正温差效应在结构中产生的应力较大,削弱了结 构中维持的预应力,从而使得结构的刚度降低,变形 增加。
4. 作用效应组合
二.钢索承载力验算
0 N max fA
三.变形验算
据即将颁布的悬索结构技术规程,承重索竖向位移 限值如下: 单层悬索体系从初始态算起 l/200; 双层悬索体系、索网及横向加劲索从预应力态算起 l/250.
重结构的重量较小,因而悬索结构和张拉薄膜结 构更适合于在大跨度结构中使用。
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。
l0
将z、z0与竖向荷载的关系式
M 0 x c0 dz0 V0 c0 z0 x H0 l0 dx H 0 l0 M x c dz V c z x H l0 dx H l0
代入上式,即得到H与外荷载、支座位移和温度 变化的关系式 H H H 0
l0 2 2
变形协调
dz 2 dz0 2 1 H ur ul l0 tl0 dx 2 0 zx zx EA
l0
dz 2 dz0 2 H ur ul 1 zx zx dx t EA l0 2l0 0
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
索膜结构介绍
索膜结构介绍索膜结构: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。
膜结构概念膜结构(Membrane Structure),即张拉膜结构(Tesioned Membrane Structure),是依靠膜材自身的张拉力和特殊的几何形状而构成稳定的承力体系。
膜结构通过(钢架、钢柱或钢索)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,膜只能承受拉力而不能受压和弯曲,其曲面稳定性是依靠互反向的曲率来保障,因此需制作成凹凸的空间曲面,故习惯上又称空间膜结构。
由于张拉膜结构是通过边界条件给膜材施加一定的预张应力,以抵抗外部荷载的作用,因此在一定初始条件(边界条件和应力条件)下,其初始形状的确定、在外荷载作用下膜中应力分布与变形以及怎样用二维的膜材料来模拟三维的空间曲面等一系列复杂的问题,都需要有计算来确定,因此计算机技术的迅猛发展为张拉膜结构的应用开辟了广阔的前景。
5.2.6 索-膜结构建筑
德国柏林索尼中心
5.2.6 索-膜结构建筑
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。 气承式或张拉式索-膜结构均属张力结构,和悬索结构相似,它具有重 量轻、构造简单、施工方便、造型灵活等优点(缺点是隔热、防火性较 差),在大跨和超大跨建筑中极具应用前景,在发达国家已获得较大发 展.但在我国应用较少。 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。
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ห้องสมุดไป่ตู้天井高86m,覆盖面积34800m2。体育场呈 240m×192m长圆形。1996年建成。
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。
建筑施工手册3-18索膜结构工程概要
18索膜结构工程18.1索膜结构的特点、类型及材料索膜结构体系起源于远古时代人类居住的帐篷,但真正意义上的膜结构是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,是一种建筑与结构完美结合的结构体系。
它是用高强度的柔性薄膜材料(PVC或PTFE)与一定的支撑及张拉系统(钢架、钢柱或钢索等)相结合,通过预张力使膜形成具有一定刚度的空间稳定曲面,从而达到能承受一定外荷载,并满足造型效果和使用功能的一种空间结构形式。
它集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学、计算机技术等为一体,具有很高技术含量。
其曲面可以随着建筑师的设计需要任意变化,结合整体环境,建造出标志性的形象工程。
膜结构从20世纪90年代以来在我国也得到了飞速的发展,目前已经建设了数十个大型膜结构体育建筑、文化娱乐建筑、商业建筑、交通运输建筑及其他标志性建筑。
图18- 1是国内已建的代表性膜结构工程。
(c) (d)图18-1国内膜结构工程(α)上海八万人体育场;(W青岛颐中体育场;(c)郑州杂技馆;id)大连金石滩影视艺术中心18.1.1索膜结构特点18.1.1.1自洁性膜材表面的涂层PTFE或PVDF均为惰性材料,具有较高的不燃性和稳定的化学性能,并且耐腐蚀。
惰性涂层不与灰尘微粒结合,长久不褪色,所以膜结构建筑表面经雨水冲刷即能自洁,经过长年使用仍然保持外观的洁净及室内的美观。
18.1.1.2透光性膜材是半透明的织物,并且热传导性较低,对自然光具有反射、吸收和透射能力,其透光率随类型不同而异,可达4%〜18%。
经膜材透射的光呈漫反射状,光线柔和宜人无眩光,给人一种开敞、明亮的感觉。
膜材的透光性既保证了适当的自然漫散射光照明室内,又极大程度上阻止了热能进入室内,因此膜结构在节能方面有它的独特效果。
18.1.1.3大跨度膜结构建筑中所使用的膜材重量轻,常用膜材质量为0. 5〜2. 5kg/m2,并且膜结构是张力结构体系,能够充分发挥材料的抗拉性能,因此膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度建18.1索膜结构的特点、类型及材料653筑上所遇到的困难,它能创造出巨大的无遮挡可视空间,有效增加空间使用面积。
索膜结构及其施工技术
索膜结构及其施工技术索膜结构及其施工技术作者:王世江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。
1索膜结构的组成及材料特性1.1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。
例如采用独立柱或柱与拉索的组合可以提供一个独立支点,这里的柱可以是钢管柱、桁架柱或混凝土柱,而直梁、桁架拱或环梁可以提供一系列连续支点。
通过索膜结构三部分的不同组合、变化,可以形成形式多样、不拘一格、令人耳目一新的索膜结构。
对索膜结构来说,因为这种结构自重轻,荷载低、用材经济,结构上的要求一般是容易满足的,而形式上的不断创新是索膜结构这一结构体系的灵魂,这也正是它越来越为更多的人所重视的原因所在。
膜结构设计配件一般规定
膜结构设计配件一般规定
一、钢索的锚具应满足现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370)的规定,并按现行行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ85)和设计的要求进行施工、验收。
二、夹具及连接件应能有效地传递膜材与索中的应力,并应避免应力集中现象。
对采用铝合金、不锈钢材料和镀锌钢材的构件,其材料的选用与设计应符合现行国家的有关规范、规程或标准的规定。
三、钢结构与膜材的连接部件应采用不锈钢、铝合金、镀锌钢材制作。
四、高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角螺栓》(GB1228)规定的性能等级9.8s或10.9s.
五、膜结构中所用的锚具、节点及夹具必须按现行国家标准及设计要求进行防腐处理。
六、膜结构中所用的索可采用钢丝束、钢绞线、钢丝绳或不锈钢缆绳,其材质应满足设计要求与现行国家的有关规范、规程或标准的规定。
七、膜结构用合成纤维缆绳,其材质应满足设计要求与现行国家的有关规范、规程或标准的规定。
八、对不同的索应按有关国家标准进行试验。
其抗拉强度、伸长率、屈服强度和
化学成份必须有合格证和检验证书。
九、索应根据所用材料按现行有关国家标准及设计要求进行防腐处理。
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。
钢结构、网架、索膜结构施工安全技术要点
钢结构、网架、索膜结构施工安全技术要点一、钢结构施工1)、钢柱、钢梁吊装安装1.钢结构吊装作业必须编制专项施工方案,经审批同意后桉方案实施。
需要专家论证的,应按有关规定组织论证后实施。
2.起重司机、指挥及司索工应待特种作业操作证上岗,遵守“十不吊“原则。
3.起重吊装作业前,检查起重设备、吊索具确保其完好,符合安全要求,钢结构吊装应使用专用索具。
4.钢柱吊装前应装配钢爬梯和防坠器。
钢柱就位后柱脚处使用垫铁垫实,柱脚螺栓初拧,钢柱四个方向上使用缆风绳拉紧,锁好手动葫芦,拧紧柱脚螺栓后方可松钩。
形成稳定框架结构后方可拆除缆风绳。
5.钢梁吊装前必须安装好立杆式双道安全绳。
钢梁就位后使用临时螺栓进行栓接,临时连接螺栓数量不少于安装孔数量的1/3,且不少于2个,临时螺栓安装完毕后方可松钩。
2)、钢结构整体吊装钢结构整体吊装除遵守钢梁、钢柱吊装安装的安全要求外,还应符合以下规定:1.整体吊装前,检查起重设备、吊索具及吊点可靠性,在计算的吊点位置做出标记。
2.整体就位后,螺栓连接数量符合方案要求后方可松钩。
二、网架、连廊整体提升1.提升作业前必须编制专项施工方案,经审批同意后按方案实施。
需要专家论证的,应按有关规定组织论证后实施。
2.提升前应按照方案仔细检查提升装置、牛腿、焊缝等的可靠性,确认无误后方可进行提升。
3.正式提升前应进行预提升,分级加载过程中,每一步分级加载完毕,均应暂停并检查,如提升平台、连接柜架及下吊点加固杆件等加载前后的应力变形的情况,以及主框架柱的稳定性等。
4.分级加载完毕,连体钢结构提升离开拼装胎架约10cm后暂停,停留12小时全面检查各设备运行及结构体系的情况。
5.后装杆件全部安装完成后,方可进行卸载工作,卸载按照方案缓慢分级进行,并根据现场卸载情况调整,直至钢绞线彻底松弛。
6.在提升过程中,应指定专人观察钢绞线的工作情况,密切观察结构的变形情况。
若有异常,直接通知指挥控制中心。
7.提升作业时,禁止交叉作业。
索膜结构规范
QI
Qlk
+Σ γ
i=2
ψ Qi ci
Qik
式中 γ G---永久荷载的分项系数,当荷载对结构不利时取 1.2,当荷载对结构有利
时取 1.0;
γ Qi---第 i 个可变荷载的分项系数,其中γ QI 为可变荷载 QI 的分项系数,γ QI 取 1.4;
Gk---永久荷载标准值; Qik ---可变荷载标准值,其中 Qlk 为诸可变荷载起控制作用者; ψ ci ---可变荷载的组合值系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定采
第二节 符号
S---荷载组合设计值; Gk---永久荷载标准值; Qik---可设荷载标准值 Qik 其中 Qlk 为诸可变荷载中起控制作用者; γ G---永久荷载的分项系数; γ Qi---第 I 个可变荷载的分项系数,其中γ Ql 为可变荷载 QI 的分项系数;
2
ψ ci---可变荷载的组合值系数; n—参与组合的可变荷载数; б min---各种荷载组合下主应力的最小值; б max---各种荷载组合下主应力的最大值; σ p---维持曲面的形状设计最小应力值; Fk---膜材的抗拉强度标准值; ƒ y---对应最大主应力部位的膜材强度设计值; ƒ k---对应最大主应力部位的膜材强度标准值; γ R---膜面抗力分项系数; Fmin ---膜材的初始预张力最小值; t---膜材的厚度; ƒy c ---对应最大主应力部位的膜材连接部位强度设计值; ƒk c---膜材连接部位强度标准值; Fkc---膜材连接部位的抗拉强度标准值;
等于维持其初始平衡形状的应力值。 八、膜结构一体化设计时,应考虑膜材的松弛、徐变、老化。 九、膜结构设计时,应考虑使用阶段膜材替换对整体结构的影响。 十、膜结构设计应考虑膜材破坏时,支承结构仍应保持自身的强度、刚度及稳定性。
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常见的现代建筑结构形式,其独特的外观和高度可塑性使其成为许多建筑师和设计师的选择。
本文档将介绍索膜结构的施工方案,包括施工准备、施工流程、施工技术和安全注意事项等内容。
2. 施工准备在开始施工索膜结构之前,需要进行一系列准备工作:•资金和材料准备:确定施工所需的预算和采购所需的材料,包括膜材料、支撑结构、连接件等。
•施工图纸准备:根据索膜结构的设计要求,制定详细的施工图纸,并确保其符合建筑规范和安全要求。
•施工场地准备:清理施工场地,确保施工区域平整、干燥,以及充分的施工空间。
3. 施工流程3.1 膜材料制作和预处理膜材料是索膜结构的关键组成部分,需要经过严格的加工和预处理:•膜材料的裁剪和缝合:根据施工图纸和设计要求,将膜材料进行裁剪,并进行必要的缝合,以确保膜材料的尺寸和形状符合要求。
•膜材料的钢化处理:对膜材料进行钢化处理,提高其耐久性和抗风性能。
3.2 支撑结构的搭建支撑结构是索膜结构的骨架,需要按照施工图纸进行搭建:•锚固基础:根据设计要求,在施工场地上进行基础的锚固工作,确保支撑结构的稳固。
•支撑结构的搭建:按照施工图纸和设计要求,进行支撑结构的搭建和连接,包括支柱、横梁和连接件等。
3.3 膜材料的安装膜材料的安装需要注意以下几点:•割裂线的设置:根据设计要求,在膜材料上设置割裂线,方便膜材料的拉伸和调整。
•膜材料的拉伸和固定:将膜材料按照设计要求进行拉伸,使用合适的固定工具进行固定,确保膜材料的平整和紧张度。
3.4 工艺技术•热融连接技术:对膜材料进行热融连接,确保膜材料的密封性和防水性能。
•索力调整:根据设计要求,调整索膜结构的索力,确保结构的稳定性和抗风性能。
4. 安全注意事项在施工索膜结构的过程中,需要注意以下几点:•安全培训:施工人员需要接受相应的安全培训,了解施工过程中的安全风险和应对措施。
•工具和设备的选择:选择符合标准和规范要求的工具和设备,确保施工过程中的安全性和效率。
膜结构工程施工规范(3篇)
第1篇一、总则1.1 为确保膜结构工程的质量和安全,规范施工工艺,特制定本规范。
1.2 本规范适用于新建、改建、扩建的膜结构工程,包括膜结构的设计、制作、安装和验收等环节。
1.3 施工单位应严格按照本规范执行,确保工程质量。
二、设计要求2.1 膜结构设计应符合国家现行相关标准、规范,并满足使用功能、安全性能和耐久性要求。
2.2 膜结构设计应充分考虑膜材料的特性,选择合适的膜材和结构形式。
2.3 膜结构设计应考虑施工过程中的安装、焊接、连接等因素,确保施工质量。
三、材料要求3.1 膜材应选用符合国家标准、规范的产品,具有足够的强度、耐久性和抗老化性能。
3.2 膜材的厚度、颜色、规格等应符合设计要求。
3.3 辅助材料,如锚固件、连接件、焊接材料等,应符合国家现行标准、规范。
四、施工准备4.1 施工单位应根据设计文件,编制详细的施工方案,明确施工工艺、施工顺序、施工质量要求等。
4.2 施工现场应具备必要的施工条件,如施工平台、吊装设备、焊接设备等。
4.3 施工人员应具备相应的专业技能和施工经验。
五、施工工艺5.1 安装前,应对膜材进行检查,确保无破损、污染等问题。
5.2 膜材安装顺序:首先安装屋脊,然后向两侧展开,最后安装边部。
5.3 膜材连接:采用焊接、缝合、粘接等方法,确保连接牢固、密封良好。
5.4 膜材与锚固件连接:采用焊接、螺栓连接等方法,确保连接牢固、无渗漏。
5.5 膜材与钢构件连接:采用焊接、螺栓连接等方法,确保连接牢固、无渗漏。
5.6 膜结构焊接:采用电弧焊、激光焊等方法,确保焊接质量。
5.7 膜结构安装过程中,应随时检查膜材的张力、平整度等,确保施工质量。
六、验收6.1 膜结构工程验收应包括设计文件、施工记录、检验报告等。
6.2 膜结构工程验收应符合以下要求:(1)膜材质量、规格、颜色等符合设计要求;(2)膜结构安装牢固、无渗漏;(3)膜结构表面平整、无皱褶;(4)膜结构与锚固件、钢构件连接牢固、无渗漏;(5)膜结构焊接质量符合国家现行标准、规范。
索结构设计规程
这些设计规程通常包括索结构的材料选用、结构形式、荷载计算、索力计算、索锚固、索 结构的振动和风效应分析等方面的要求和指导。此外,还会包括索结构的施工、检测和维护 等方面的规定。
索结构设计规程
对于索结构的设计,建议参考相应的设计规程,并结合特点和复杂性,进行必要的结构分析和计算,以确保设计的安 全可靠性。
索结构设计规程
索结构设计规程是指针对索结构(如索桥、索网结构等)设计的相关规范和标准。这些规 程旨在确保索结构的安全性、稳定性和持久性,以及满足特定工程要求。
具体的索结构设计规程可能因国家、地区和工程类型而有所不同,以下是一般常见的设计 规程和标准:
1. 国家标准:各国都会制定相应的索结构设计规范,如中国的《公路钢索混凝土斜拉桥设 计规范》(GB 50205-2017)、美国的《桥梁设计规范》(AASHTO LRFD Bridge Design Specifications)等。
索结构设计规程
2. 国际标准:国际上也有一些针对索结构的设计规范,如国际桥梁和结构工程协会( IABSE)的《斜拉桥设计规范》(IABSE Task Group 3.1)等。
3. 行业标准:一些行业组织或协会也会发布索结构设计的相关标准,如国际索结构协会( IASS)的《索结构设计指南》(Guidelines for the Design of Cable-Supported Structures)等。
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组
1 2 3 4 5 6
合
基
材
涂
层
玻璃纤维 玻璃纤维 玻璃纤维 聚脂类纤维 聚乙烯醇类纤维 聚酰胺类纤维
聚四氟已烯 氟化树脂 聚氯乙烯 聚氯乙烯 聚氯乙烯 聚氯乙烯
注:本规程中的氟化树脂是指除了聚四氟乙烯以外的氟化树脂。
四、设计时膜材参数应包括基本质量、抗拉强度、断裂延伸率、弹性常数、泊松比、剪切 模量和抗紫外线能力。膜材的参数应根据承包商提供并且经权威机构检测的产品性能 报告。 五、建筑用膜材的基本质量要求应符合下表: 膜材的基本质量要求 组 1 2、3 4、5、6 合 基材(g/m2) ≥150 ≥150 ≥100 涂层(g/m2) 400-1100 400-1100 400-1100 膜 质量(g/m2) ≥550 ≥550 ≥500 材 厚度 mm ≥0.5 ≥0.5 ≥0.5
第一章
总
则
一、为了在膜结构的设计与施工中,做到安全可靠、技术先进、经济合理,根据我公司多 年来设计、施工经验及技术经济的发展要求,特制定本规程。 二、本规程适用于一般永久性、临时性民用建筑屋盖及构筑物,除开合式和充气膜结构之 外的膜结构设计、施工与验收。 三、对超过本规程规定的建筑膜结构参照使用本规程时,除应进行充分的可行性规范、规 程或标准的规定。对超过本规程规定的膜材、配件等应参照相关的规定进行试验。 四、设计膜结构时,必须根据设计条件进行计算分析,严禁盲目套用其他膜结构的设计或 计算结果。 五、膜结构的设计、施工和验收,除应执行本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
材 料
组合 1 组合 2 组合 3 组合 4 组合 5 组合 6
柔韧性
一般 较好 较好 好 好 好
抗紫外线能 力
强 较好 较好 一般 一般 一般
自洁性
好 较好 一般 较好 较好 较好
透光性
好 好 好 好 好 好
可热融合 性
好 好 好 好 好 好
十二、膜材的防火性能,应根据现行国家标准《建筑材料燃烧性能分级方法》 (GB8624) 进行测试并确定其防火级别。 防火级别划分及检验方法应分别根据现行国家标准 《建 筑材料不燃性试验方法》 (GB/T5464) 、 《建筑材料难燃性试验方法》 (GB8625) 、 《建筑材料可燃性试验方法》 (GB8626)中的规定进行。
基于形状分析确定的安装初始平衡形状,对膜结构在可能的荷载作用下的受力性能进 行计算分析的过程。 十二、 裁剪设计 cutting pattem
确定膜面上的裁剪线以及生成膜面上各个裁剪膜片的过程。 十三、 脊索 ridge cable
在膜脊索处支承膜面的索称脊索。 所谓膜脊是指不同区域膜面在较高位置上的交汇处。 十四、 谷索 valley cable
第二章 术语和符号
第一节 术 语
一、膜材 membrane material 由高强度的织物基材和聚合物涂层构成的复合材料。涂层对基材起保护作用,并形成 膜材料的密封性能。 二、膜片 membrane sheet 膜材的裁剪片。 三、膜体 membrane field 由膜片连接加工而成的膜区域。 四、膜面 membrane surface 张拉并安装就位于支承结构上的膜体。 五、膜结构 membrane structure 由膜面和支承结构共同组成的属于建筑物或构筑物的一部分或整个结构称为膜结构。 六、充气膜结构 air-supported membrane structure 利用充气方式使膜面内外产生压力差,从而保持稳定的膜面形态的膜结构。 七、开合式膜结构 retractable membrane structure
利用机械方式使膜在开启和闭合的膜结构。 八、张力膜结构 tensile membrane structure
1
由膜面与索通过施加预张力形成具有一定刚度的稳定曲面,从而能够承受一定外荷载 的空间结构形式。 九、索 cable 是钢丝索以及平行线绞合钢丝束的总称,有时也指数根据绳索或平行线绞合钢丝束构 成的集束体。 十、形状设计 form finding 根据建筑要求,寻找膜结构在预张力状态下的初始平衡形状的过程。 十一、 荷载分析 loading case analysis
6
的设计。 六、膜材只能承受拉力,不能承受压力和弯矩。 七、膜面的最大主应力应小于膜材的强度设计值,在荷载长期作用下,最小主应力应大于 等于维持其初始平衡形状的应力值。 八、膜结构一体化设计时,应考虑膜材的松弛、徐变、老化。 九、膜结构设计时,应考虑使用阶段膜材替换对整体结构的影响。 十、膜结构设计应考虑膜材破坏时,支承结构仍应保持自身的强度、刚度及稳定性。
Qi
---第 I 个可变荷载的分项系数,其中γ
Ql
为可变荷载 QI 的分项系数;
2
ψ ci---可变荷载的组合值系数; n—参与组合的可变荷载数; б б
min
---各种荷载组合下主应力的最小值; ---各种荷载组合下主应力的最大值;
max
σ p---维持曲面的形状设计最小应力值; Fk---膜材的抗拉强度标准值; ƒ y---对应最大主应力部位的膜材强度设计值; ƒ k---对应最大主应力部位的膜材强度标准值; γ R---膜面抗力分项系数; Fmin ---膜材的初始预张力最小值; t---膜材的厚度; ƒy c ---对应最大主应力部位的膜材连接部位强度设计值; ƒk c---膜材连接部位强度标准值; Fkc---膜材连接部位的抗拉强度标准值;
膜面支承于钢、铝、混凝土等材料构成的框架上结构的结构体系。 十七、 混合支承结构体系 hybrid membrane structure
膜面支承于框架与索共同组成的结构上的结构体系。 十八、 连接 connection
膜片间和膜面与支承结构间的相互连接。
第二节 符号
S---荷载组合设计值; Gk---永久荷载标准值; Qik---可设荷载标准值 Qik 其中 Qlk 为诸可变荷载中起控制作用者; γ G---永久荷载的分项系数; γ
在膜谷处支承膜面的索称谷索。所谓膜谷是指不同区域膜面在较低位置上的交汇处。 十五、 柔性支承结构体系 cable-tensioned membrane structure
膜面支承于索结构,膜面与支承索结构共同作用的结构体系。 十六、 刚性支承结构体系 frame-supported membrane structure
Qi
Qlk +Σ γ
i=1
n
Qi
ψ ci Qik
四、膜结构设计时,风荷载可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》 (GB50009)的规定确 定。当超出规定范围时宜作风洞试验和研究确定风载体型系数及风载分布。 五、膜结构设计时,雪荷载可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》 (GB50009)的确定。 当超出规定范围时宜作试验和研究确定雪荷载体型系数及雪载分布。
第三节
配 件
一、钢索的锚具应满足现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》 (GB/T14370) 的规定,并按现行行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》 (JGJ85) 和设计的要求进行施工、验收。
5
二、夹具及连接件应能有效地传递膜材与索中的应力,并应避免应力集中现象。对采用铝 合金、不锈钢材料和镀锌钢材的构件,其材料的选用与设计应符合现行国家的有关规 范、规程或标准的规定。 三、钢结构与膜材的连接部件应采用不锈钢、铝合金、镀锌钢材制作。 四、高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角螺栓》 (GB1228)规定的性 能等级 9.8s 或 10.9s。 五、膜结构中所用的锚具、节点及夹具必须按现行国家标准及设计要求进行防腐处理。 六、膜结构中所用的索可采用钢丝束、钢绞线、钢丝绳或不锈钢缆绳,其材质应满足设计 要求与现行国家的有关规范、规程或标准的规定。 七、膜结构用合成纤维缆绳,其材质应满足设计要求与现行国家的有关规范、规程或标准 的规定。 八、对不同的索应按有关国家标准进行试验。其抗拉强度、伸长率、屈服强度和化学成份 必须有合格证和检验证书。 九、索应根据所用材料按现行有关国家标准及设计要求进行防腐处理。
注:1、潮湿是指把试件完全浸泡于水中 72h 后的抗拉强度;
4
2、高温是指环境温度即组合 1≥150℃,组合 2-6≥60℃
c 八、膜结构膜材连接部位的抗拉强度标准值 Fk 应符合下表的规定。
膜材连接部位的抗拉强度标准值 强度标准(标准值)
c 抗拉强度 Fk
正 机械缝连接 ≥140
常 其他连接方法 ≥160
第四节
支承结构
一、膜结构中支承结构的取材应符合现行国家的有关规范、规程或标准的规定。 二、设计时应根据建筑物的使用要求,确定钢结构的防腐处理方法。
第四章
第一节 设计的基本原则
设计一般规定
一、本规程采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计 算。 二、膜结构应根据建筑物的性质和等级、使用年限、使用功能、结构跨度、防火要求、地 区自然条件及膜材的耐用年限等要求进行膜材选用。 三、膜结构的设计应根据荷载、支承条件、制作加工、施工工况及其它特殊条件进行。 四、膜结构的设计内容包括形状设计、荷载分析、裁剪设计、配件设计、支承结构设计。 五、对膜结构的形状设计、荷载分析、裁剪设计,应在考虑施工过程的基础上进行一体化
第三章
第一节 一般规定
材
料
一、膜材应根据建筑物使用年限、建筑功能、建筑物所处的环境、建筑物防火要求及建筑 物承受的荷载进行选择。 二、膜结构配件应根据膜结构的受力特点、使用要求、制作安装要求等因素进行选择。
第二节
下图:
膜
材
一、膜结构中使用的膜材,是由高强度的织物基材和聚合物涂层构成的复合材料。构造见
潮 湿 ≥120
高 温 ≥120
注:1、潮湿是指把试件完全浸泡于水中 72h 后的抗拉强度; 2、高温是指环境温度即组合 1≥150℃,组合 2-6≥60℃