一、一般因素

1.氣承式充氣膜結構內部壓力要略高于外部大氣壓，以壓差為25mm水柱為例，它與25kg/㎡的外力相當?？諝獾谋戎丶s為1/800，所以25mm的水柱（0.025*800=20m）的空氣柱壓力想當，即只相當于7層樓高度與地面的氣壓差。有也就是說此壓力差對人體不會造成損害，也不會引起不適的感覺。與一般的殼體結構相類似，在壓力一定的情況下曲率半徑大的地方應力大，半徑小的地方（膨脹的形狀）應力小。

2.空氣膜結構是指利用送風形成的內壓使膜而產生張力，同時使結構保持空間上的穩定性及結構整體性，并且采用膜材料建造的建筑物。

3、空氣膜結構的基本構成包括膜結構體系，送風系統，控制空氣流通的出入口和緊急出口及適當的錨固系統。另外在有必要的情況下，需要設置膜面補強系統，窗，換氣裝置，保溫隔熱材料，冷暖空調和照明系統。

4、空氣膜結構的用途，規模，使用時間，建設場所等，在結構上都屬于必須保證安全的范疇，另外必須制定安全措施確保膜結構內部所容納的人員的安全，迅速并且非常便利地撤離危險場所。

5、為了使膜結構能夠安全有效的使用，并且在使用期間確保安全，設計者必須編寫管理辦法的指導資料。結構物的管理者根據此指導資料進行。

二、結構方案

1、建設場地的地基條件，環境條件、荷載條件等以及公眾安全方面的調查都必須進行，并作出與此相適應的方案。

2、結構形態應該是由內壓形成的穩定的曲面，在荷載和外力的作用下，變形及應力集中很小，另外應該在設計的內壓下因風而發生的有害震動不易產生。

3、結構的形態還滿足在設計內壓下，不易產生積雪，融化的雪水、雨水的淤積問題。

4、膜材料以及膜的連接部位，必須具有足夠的強度和剛度，在長時間的使用下顯示穩定的性能。在必要的情況下對膜材料進行防火處理。

5、索材料，連接使用金屬部件，錨固基礎等必須有足夠的強度剛度及耐久性。

6、內壓必須根據荷載情況采用并保持必要的內壓值。在通常情況的內壓，在比較頻繁發生的荷載作用下，必須能夠維持建筑物的完美形狀與功能。在特殊荷載作用的期間內，內壓值必須能夠維持結構體系的形狀及健全性。

7、送風機的能力，在考慮結構體的空氣損失及必要的換氣量的情況下，具有能得到最大內壓所必須的送風量與送風壓的能力。

8、根據需要，在通常情況下，冬天不允許存在對結構及建筑功能有影響的積雪，因此在必要的情況下需制定融雪與除雪的方案。

9、預備送風機，預備動力電源，預備照明系統等，在主裝置發生故障的情況下，能充分代替主裝置需作出詳細的替代方案。

三、設計標準

1、結構構件及附屬構件產生的內壓在預想到的所有荷載作用的情況下，必須小于各自的允許應力和應許抗力。

2、膜結構體系在預想的所有荷載作用的情況下，必須保持安全并且不超過允許變形。

3、膜材料，繩類及它們的連接部位的允許應力或允許抗力是各自的強度除以適當的安全系數后得到的值。安全系數的確定要考慮材料強度的老化特性，連接節點的種類，計劃使用期間，及環境條件因素，根據實際情況而決定。

4、錨固基礎類的允許抗拔強度是在擬建場地的標準地基條件下抗拔力除以適當的安全系數所得。安全系數是考慮錨固基礎的種類和形式，地基條件，荷載條件，環境條件等影響，并針對垂直成分和水平成分等因素，根據實際情況來決定的。

5、在出現頻率稍，并且持續時間短的荷載作用下，研究應力時可根據實際情況進行安全系數的折減。但是，對于膜材料，繩類以及連接節點進行研究時，安全系數不得小于

6、結構體的允許變形量必須充分滿足建筑功能的要求。

7、在出現頻率少，并且持續時間短的荷載作用下的允許變形量，必須能夠維持結構物的健全性并且不能成為危險時刻緊急撤退的障礙。

四、膜面材料

1、膜材料是在合成纖維或玻璃纖維做成的織布上覆蓋涂層而成的材料，或者是與其類似的其他材料。

2、膜材料相互之間的連接采用縫制，熱熔接，高頻率溶接或粘接等。

3、膜材料不能產生漏水，劣化及破損的缺陷和異常，必須具有均勻的外觀和材質。

4、膜材料以及其結合部的強度，耐熱性應通過合理的試驗方法進行檢驗。

5、膜材料的設計時所用的參數如抗拉剛度，泊松比、剪斷剛度等應根據此材料的各項試驗及過去的資料進行恰當的確定。

6、膜材料及其結合部的抗拉強度，徐變抗裂強度等必須能保證結構的安全。

五、繩索

1、膜面的補強：在開口部和錨固部等處，進行局部補強用的繩索類、所使用的鋼絲繩或合成纖維繩索在強度、剛性、耐久性等方面，包括連接部分應采用能夠值得信賴的材質并具有穩定性能的材料。

2、繩索類及哪些錨固部等的強度，剛度，徐變變形等，應采用合理的試驗方法進行檢驗。

3、繩索及繩索錨固部的強度應采用能夠保證結構安全的材料。

4、薄膜類材料，除去特殊的材料以外，主要用于滿足結構物的采光要求。薄膜類的材料應用能得到所需強度的材質，并應注意材料的低溫硬化，紫外線照射產生的劣化及藥品作用下的劣化等使用中的問題。

5、薄膜類材料及其結合部的強度，剛度應通過合理的試驗方法進行檢驗。

六、荷載

1、結構物的設計用荷載應考慮結構物的使用期間，根據建設場地過去的觀瀾資料，特別要注意設計荷載與結構特性的關系，預想對結構產生最不利影響的情況下作用的荷載來決定設計荷載值。

2、風荷載

垂直作用在膜面上的靜的風荷載表示為

W=c.q ????q=速度壓 ???c=風壓系數

設計用速度壓q應根據設計地域的環境，建設地點周邊的地表面的狀況，建筑物從地表起的高度等遵循國內的標準確定，另外，瞬間最大風速及其確定方法在考慮建筑物期間和設計荷載的再現期間及空氣密度，氣溫等因素的情況下按下式計算確定。

q=1/2 V2

而P為空氣密度，V為設計風速。

膜面上的風壓系數的值及其分布，根據建筑物的形狀，規模，表面的粗糙度及建筑地周邊的環境，風速，風向，風對結構形態變化的影響，風的動力影響等因素，考慮這些因素原則上利用風調試驗能夠求得此值。然而也可以根據過去的觀瀾資料確定。

3、雪荷載

3.1設計用雪荷載，應考慮結構物的形態，雪的形狀，預測的積雪及環境條件，根據實際形狀設定數值?；蚋鶕e雪形式，預想到對建筑物最不利的影響的情況下來確定設計雪荷載。

3.2在緊挨著結構體外壁存在很多積雪的情況下，由于雪的側壓產生的影響也必須考慮。

3.3在考慮融雪裝置，除雪等的情況下，根據實際效果可進行荷載折減。

4、自重采用實際的荷載。

5、在空氣膜結構中，可以認為地震荷載的影響很小，但是，對小布結構，出入口，送風系統等認為不能忽視地震荷載的情況下，應考慮地震荷載。

6、設計內壓一般是根據荷載情況設定幾個不同的值。內壓又根據結構物的變形和急劇的溫度變化而改變。因此作為荷載值的內壓，在考慮上述情況，并且考慮送風狀態的不穩定因素后來確定內壓值。

7、對膜面施加荷載不是一件好事。但是，在特別需要的情況下可以施加活荷載并按實際荷載取值。

8、在低壓的情況下，由于雨水，積雪，融化的雪水等可能引起積水現象，在此情況下要考慮與此相當的荷載。

9、荷載組合應考慮實際情況來確定。

七、分析計算

1、在結構的解析分析方面，在設計荷載下，對結構的變形和應力以及應力分布的進行合理預測，對結構體的穩定性和強度，剛度以及耐久性進行研究。

2、上述研究中的一部分或全部研究內容都可以利用實驗進行。

3、分析模型是根據結構體系，形態，材料等因素，適當并且按照實際形狀進行假定。

4、解析是在必要的精度下，根據實際形狀采取適當方法進行的。

5、解析是在必要的荷載組合以及根據荷載狀況確定的必要的內壓下，來求得結構的應力和變形。

6、認為有必要進行施工假設的研究時，可進行專門研究。

7、認為結構的動力影響很大的情況下，應進行荷載下的工作狀況的研究。

八、基礎及錨固

1、 錨固系統，在短期作用的設計最大荷載及此時的所需內壓的條件下，作用于錨固系統上的力不應引起對結構有害的移動，上浮，傾斜等，錨固系統具有足夠的抵抗能力的同時，在使用期間內，能夠抵抗通常情況下的內壓荷載及作用力。

2、由于浸水等，使建設場地的地基狀況有變化時，錨固系統能夠對由于各種荷載及各種荷載組合產生的拉拔力進行抵抗。

3、錨固系統的抗拔力大致可劃分為由于重量產生的抗拔力和由于地基的摩擦力和粘著力產生的抗拔力，錨固系統在結構物的使用期間，應充分考慮地基條件，氣象條件，荷載條件以及規模用途等因素，選定最適宜的錨固基礎形式。

4、錨固系統的拉拔力，應考慮由于荷載產生的膜面的形態變化，認為在膜體的下部最大膜張力的基礎處傳遞的拉拔力的部分作為在此位置上的拉拔荷載。

5、除了自重式錨固系統外，錨固系統的抗拔力的確定，應以地基勘察，及在建設現場進行抗拔試驗為原則來確定。

九、送風裝置

1、送風裝置是利用送風使建筑內產生內壓，給建筑物以剛度，使之穩定，并有充分的能力使結構抵抗荷載及外力的作用。

2、送風裝置要做得精細耐用，能承受長時間的連續運轉，并且在通常情況下能進行穩定的送風。

3、對送風裝置進行設計制造和保護以使其在預想到的各種條件下，不發生功能故障。

4、送風機（群）設計荷載下，為保持通常情況下的設計內壓，必須具有足夠的送風量和送風壓，并且須具有超過內部必要換氣量的送風能力。

5、送風裝置有主送風機（群）及預備送風機（群）組成。預備送風機必須具備能代替主送風機工作的能力。

6、送風裝置必須具備預備動力系統，在通常使用的動力源停止運動的情況下，具有能直接切換，持續運轉的充分的能力。

十、結構構件

1、對各部分結構及其各裝置在保證結構物能夠有效并安全使用的情況下，作出方案或設計。

2、出入口及緊急出口，除特殊情況外，做為獨立的結構體，在設想的情況下，在使用期間內能正常使用。

3、出入口的結構必須做到對結構體的內壓不產生大的變動，能允許人和車輛的正常出 。

4、緊急出口的結構必須保證在緊急時刻能夠安全迅速的使人撤離。

5、在必要的情況下，在適當的位置設置換氣孔和排煙孔，并應設置開合式結構。

6、膜面與剛性結構體或錨固基礎安裝連接時，在設計上應注意在膜面上不產生很大上的集中應力及皺褶等。

7、在膜體和膜體的連接設計上，應保證膜應力能充分傳遞并使局部應力最小。

8、膜與剛性結構體的安裝連接部位及膜與膜的連接部的氣密性，耐久性，及其耐候性等在設計時應充分考慮。

9、在必要的情況下，可設置有效的避雷設備。

10、為了能夠恰當的股價各項指標，可設置內壓計，另外在必要的情況下，在各自適當的位置上可設置風速計，積雪計，溫度計等。

十一、制作與安裝

1、膜材料的剪裁應按照結構上的合理的剪裁方案進行，并且在鼓氣膨脹后，能使之準確的實現設計形狀。

2、膜材料相互間的連接部位必須充分傳遞基布的力，并采取有效的方法使連接部的剛度的增高及應力的集中變為最小。

3、膜材料與補強索材料等連接部，應能把膜應力充分傳遞到索結構上，并且采取有效的方法使膜面的集中應力為最小。

4、需考慮連接部的氣密性和防水性，在必要的情況下，采取適當的保護措施保證其耐久性。

5、在膜面端部等各部分，認為有較大的應力集中，在這些部分可用補強進行適當的補強。

6、膜材料和索材料等直接接觸的各部分如果存在膜材料可能產生磨損的擔心時，可對膜材料進行適當的補強和保護。

7、施工時必須對所有角度的問題進行研究作出施工方案，在施工建設時必須根據施工方案進行施工。

8、無論是錨固式基礎，還是混凝土基礎等，都必須保證良好的精度進行實施。

9、給膜結構鼓氣時，必須按照施工方案，安全準確的進行施工。

10、分材料以及附屬物在施工過程中，必須制定出施工方法的方案，而不致使各部 ??分材料在施工過程中使質量降低。

11、結構物在建成后，是否達到正確的設計形態，需利用形態測定等來確認。

12、對結構物在設計最大內壓時進行試驗，檢查各部分是否有異常，另外在必要的情況 ??下，可采取適當的措施。

十二、防火及緊急撤退計劃

1、在結構物的材料上，結構上，管理上，都必須考慮防火措施，另外應制定著火時消防活動能迅速并準確實施計劃。

2、為了能在緊急時刻使建筑物中所容納的人員能夠安全，迅速并且很容易的從結構物種撤離，對結構物以及非常出口的位置，大小，數量等，必須做到周密的計劃，同時保證撤離通路的暢通無阻。

十三、室內環境及衛生

在室內根據用途上的需要，要確保內部氣候條件滿足保健上和衛生上的要求。另外在必要的情況下，在結構體自成體系的范圍內可直接進行換氣和排煙。

十四、維護及管理

1、膜結構體系，錨固式基礎，送風裝置，出入口，緊急出口以及其他的附屬設備等，在通常情況下，為了使其耐用性達到最佳狀態需進行維護和管理工作。

2、為了使內壓保持通常情況下的實際風壓，需進行連續監視和維持。

3、為了使預備動力源，預備送風裝置，預備照明設備等能迅速代替主裝置進行工作，需經常進行維持和管理。

4、在多雪時或強風時，必須對結構體及設備進行認真觀測，在必要的情況下能采取適當的措施進行管理。

5、儲藏物在結構和防火要求上需確保與膜材料間的必要的距離為原則，對儲藏物進行管理。

6、考慮本結構的特殊性，需進行防火管理。

7、在認為必要的情況下，能夠使建筑物所容納的人員迅速并且安全的撤離，逆序采取強有力的管理措施。

結論

膜結構是我國空間結構發展的一個重要方向，目前在我國沒有成熟的設計規范和條例，使其推廣有一定的難度。本文結合國內外的工程實際經驗和條例，系統的提出；了膜結構設計施工中應注意的問題，為我國膜結構的推廣應用提供了一個系統的依據。

漢杰伊膜結構工程有限公司成立于2002年。20年來，公司專注于膜結構及周邊產品的研發、設計、加工/制作，工程施工等。自成立以來，公司已完成千余項膜結構工程。項目遍布全國及世界各地。業務范圍廣泛涉及運動場館建設、遮陽設施、污水池密封覆蓋、工業倉儲建設、園林景觀等領域。實施項目涵蓋鋼/膜結構遮陽設施、景觀膜/張拉膜、污水池反吊膜、氣膜體育場館、大跨度煤棚密封等。同時，公司擁有鋼膜結構加工基地兩萬余平，為您提供鋼膜結構產品/工程一體化解決方案。涵蓋：業內工程設計、代工、項目合作、工程總承包等；公司秉承“顧客至上，安全生產，質量第一”的理念安全施工，獲得了廣大客戶的良好口碑！歡迎廣大客戶來公司參觀考察、合作洽談。
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