膜结构工程技术与应用PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 膜结构的发展概况 1

1.1.1 膜结构的原型 1

1.1.2 膜材的发展概况 3

1.1.3 膜结构体系的发展概况 4

1.2 膜结构建筑的特点 9

1.3 膜结构在我国的发展概况 13

1.3.1 膜结构在我国的兴起 13

1.3.2 膜结构在我国的发展 17

1.3.3 我国膜结构行业的现状 18

参考文献 19

第2章 建筑膜材料的特性 20

2.1 建筑用膜材料概述 20

2.1.1 织物膜材 20

2.1.2 热塑性化合物薄膜 30

2.2 织物膜材的材料特性及主要技术参数 30

2.2.1 织物膜材构成及类型 30

2.2.2 织物膜材的基本特性 33

2.2.3 织物膜材的主要技术参数 42

2.2.4 新技术新产品在膜材料上的应用 47

2.3 热塑性化合物薄膜 51

2.3.1 ETFE薄膜 51

2.3.2 ETFE膜材的基本性能 53

2.3.3 ETFE膜材的应用形式 55

2.3.4 ETFE气垫的工作原理 55

2.3.5 ETFE膜材的裁剪 56

2.3.6 ETFE膜材的加工制作 56

2.4 THV/FEP薄膜 57

2.5 PVC薄膜 57

2.6 国内外常用的热塑性化合物薄膜产品及标准 57

参考文献 59

第3章 膜结构建筑的设计 60

3.1 概述 60

3.2 膜结构建筑设计使用年限和结构重要性系数 60

3.3 膜结构的选型 61

3.3.1 膜结构的构成 61

3.3.2 膜面的形状 62

3.3.3 膜结构的支承体系 66

3.4 膜结构的建筑设计 70

3.4.1 防火设计 70

3.4.2 膜结构建筑声学设计 71

3.4.3 膜结构建筑的采光和照明设计 72

3.4.4 膜结构的保温和隔热 75

3.4.5 膜结构的通风设计 76

3.4.6 结露的预防 77

3.4.7 排水设计 78

3.4.8 避雷设计 79

3.4.9 其他注意事项 79

3.4.10 充气膜结构的建筑设计 79

3.5 膜结构的结构设计 81

3.5.1 一般规定 81

3.5.2 膜结构的非线性 81

3.5.3 膜结构的计算方法 82

3.5.4 膜结构的荷载 83

3.5.5 荷载效应组合 87

3.5.6 初始形态分析 88

3.5.7 荷载效应分析 89

3.5.8 裁剪分析 90

3.5.9 空气支承膜结构计算要点 92

3.5.10 膜结构找形分析算例 93

3.6 膜结构的连接构造 97

3.6.1 连接构造的原则 97

3.6.2 膜材的连接 99

3.6.3 膜材与刚性边界的连接 100

3.6.4 膜材与柔性边界（索）的连接 102

3.6.5 膜材的导水构造 103

3.6.6 膜材的防水构造 104

3.6.7 钢索与钢索间的连接 104

3.6.8 钢索的端部连接件 106

3.6.9 钢索的锚固形式 107

3.6.10 拉索（桅杆）与基础的连接 109

3.6.11 拉索的基础形式 110

3.6.12 空气支承膜结构的构造 111

参考文献 111

第4章 膜结构的制作和安装 113

4.1 膜结构的制作概述 113

4.2 膜材的检验和膜单元的制作 113

4.2.1 购进膜材料的检验 113

4.2.2 膜单元的加工制作及过程控制 116

4.2.3 膜单元的检验 119

4.2.4 膜单元的清洁 122

4.2.5 膜单元的包装 122

4.2.6 膜单元的储存 122

4.2.7 膜单元的防护 123

4.2.8 膜单元的运输 123

4.3 索及锚具的制作、检验及包装 124

4.3.1 膜结构使用的钢索 124

4.3.2 保护套索（塑料护套索体、铸钢锚具、锌铜合金热铸锚连接钢索） 125

4.3.3 Z形封闭索 127

4.3.4 钢绞线或钢丝绳、压制锚具钢索 128

4.3.5 不锈钢索 129

4.3.6 成品钢索包装 129

4.4 钢、铝附件的制作、防腐处理和检验 129

4.4.1 钢制附件 129

4.4.2 铝合金附件 131

4.5 膜结构的安装概述 135

4.6 施工安装方案 136

4.6.1 安装方案的编制 136

4.6.2 安装方案的审批 136

4.7 膜结构构件的现场交付和管理 137

4.7.1 膜结构构件的现场交付 137

4.7.2 现场物资的管理 137

4.8 施工安装的常用工艺及设备 137

4.8.1 施工安装的关键工艺：合理施加预张力 137

4.8.2 施工安装的常用设备、仪器 143

4.9 钢构件、钢索及膜单元的安装 145

4.9.1 安装准备 145

4.9.2 安装过程防护和成品保护 146

4.9.3 钢结构、钢索（与钢结构共同完成的部分）的安装 146

4.9.4 膜单元、附件及钢索（与膜单元共同完成的部分）的安装 147

4.9.5 结构体系施加预张力 149

4.9.6 其他部件安装和工程收尾 150

4.10 安装过程控制 151

4.10.1 安装过程控制概述 151

4.10.2 “施工安装方案”的评审与批准 151

4.10.3 工程材料、工具设备的控制 151

4.10.4 安装环境 152

4.10.5 人力资源配备 152

4.10.6 建设单位提供产品的检验 152

4.10.7 安全培训 152

4.10.8 各道工序施工的过程检验 152

4.10.9 最终检验 153

4.11 竣工验收 153

4.11.1 竣工资料 153

4.11.2 验收程序 154

4.11.3 现场查验内容 154

4.11.4 竣工交接 155

第5章 膜结构工程的管理 156

5.1 设计单位的资质管理 156

5.1.1 设计资质分类和分级 156

5.1.2 膜结构工程设计专项资质 156

5.2 施工单位的资质管理 158

5.2.1 资质序列、类别和等级 158

5.2.2 膜结构工程的专业承包企业资质 158

5.3 监理单位的资质管理 161

5.3.1 工程监理企业资质等级 161

5.3.2 工程监理企业资质等级相应的业务范围 162

参考文献 163

第6章 膜结构工程的验收 164

6.1 膜结构工程验收的基本规定 164

6.1.1 膜结构工程的验收程序 164

6.1.2 膜结构工程进行施工质量控制的有关规定 164

6.1.3 分项工程检验批合格质量标准应符合的有关规定 164

6.1.4 分项工程合格质量标准应符合的有关规定 165

6.1.5 膜结构工程施工质量不符合相应的标准或设计要求的处理规定 165

6.2 材料的验收 165

6.2.1 一般规定 165

6.2.2 膜材 165

6.2.3 钢索 166

6.2.4 铝型材 166

6.2.5 钢材、焊材及防腐材料 167

6.2.6 橡胶 168

6.3 膜及膜附件制作、包装、储存、运输及成品保护 168

6.3.1 一般规定 168

6.3.2 膜加工及热合 169

6.3.3 膜单元包装、储存 170

6.3.4 膜保护和运输 170

6.3.5 铝型材的加工制作 170

6.3.6 钢构件加工制作 171

6.3.7 钢索加工制作 173

6.4 膜结构安装 173

6.4.1 一般规定 173

6.4.2 膜附属钢结构安装及涂装 173

6.4.3 膜片及膜附件安装 174

6.5 膜结构子分部工程竣工验收 175

6.5.1 一般规定 175

6.5.2 膜结构工程质量验收记录 176

参考文献 184

第7章 膜结构工程的事故防治与维护 185

7.1 膜结构工程常见的事故类型 185

7.1.1 由于气候、火灾原因引起的事故 185

7.1.2 材料质量引起的事故 186

7.1.3 由于设计引起的事故 187

7.1.4 由于施工等原因引起的事故 188

7.1.5 使用中缺少维护 190

7.2 提高膜结构工程质量的措施 190

7.2.1 建筑结构协作，共创精品膜结构 190

7.2.2 充分重视新一代膜材的研究与开发 191

7.2.3 正确处理膜结构设计中的关键技术 191

7.3 膜结构建筑的维护 193

7.3.1 维护与保养 193

7.3.2 修补与替换 194

参考文献 195

第8章 膜结构工程实例 196

8.1 国家体育场膜结构工程 196

8.1.1 工程概况 196

8.1.2 屋面ETFE膜 196

8.1.3 PTFE膜 204

8.2 国家游泳中心膜结构工程 216

8.2.1 工程概况 216

8.2.2 工程设计、施工依据 217

8.2.3 膜结构主要特征数据 217

8.2.4 系统介绍和工作原理 217

8.2.5 建筑设计 219

8.2.6 结构设计 221

8.2.7 加工制作 223

8.2.8 现场安装 223

8.2.9 充气系统 229

8.3 青岛颐中体育场索膜结构工程 230

8.3.1 工程概况 230

8.3.2 索膜挑篷的受力分析 230

8.3.3 荷载分析 233

8.3.4 结构构件的确定 234

8.3.5 膜片的剪裁分析 238

8.3.6 施工安装 238

参考文献 241