膜结构技术规程的编制及主要内容.docVIP

《膜结构技术规程》的编制及主要内容 蓝 天 （中国建筑科学研究院结构所 北京100013） [摘要]本文介绍了《膜结构技术规程》的编制背景及主要内容。文中首先论述了膜结构的发展以及国外技术规程的编制情况，接着介绍了本规程的编制过程，并按基本规定、材料、结构计算、连接构造、制作与安装、维护和保养等介绍其主要内容。 [关键词]膜结构 技术规程 1 前言 膜结构是建筑结构中必威体育精装版发展起来的一种形式。自从二十世纪七十年代以来，膜结构以其造型新颖、质轻透光等优点在全世界范围内得到了推广应用，已成为体育建筑、会展中心、商业设施、交通站场等屋盖的主要选型。它是以性能优良的织物为材料，或是向膜内充气，通过空气压力来支承膜面，或是利用柔性拉索或刚性支承结构将膜面绷紧，从而形成具有一定刚度、能够覆盖较大空间的结构体系。 作为一种真正的现代膜结构，一般都以1970年日本大阪博览会中的美国馆作为标志。这个拟椭圆形（140m×83.5m）的展览馆是世界上第一个大跨度的空气支承膜结构。此后膜结构不胫而走，以美国庞提亚克的“银色穹顶”为代表的大型体育馆，在北美就建了九座。其结构形式都是扁平外形的钢索加强空气支承膜结构，覆盖材料采用了当时最先进的聚四氟乙烯（PTFE）涂层的玻璃纤维织物。作为空气支承的替代，出现了一种膜结构的新形式，即以膜材、索和少量杆件组合的“索穹顶”。它首先用在1988年韩国汉城奥运会的体操馆与击剑馆，（圆形，直径分别为120m和93m）。其后又在一些体育建筑中得到推广，例如1996年美国亚特兰大奥运会的“佐治亚穹顶”，拟椭圆形的尺寸达240m×190m，成为世界上最大的室内体育馆。从面积来说，沙特阿拉伯吉大机场候机大厅的整体张拉式膜结构占地44万m2，由210个45m×45m的伞形单元组成，堪称世界之极。2000年在英国伦敦建成了直径达320m的“千年穹顶”，它以12根穿出屋面高达100m的桅杆，悬吊面积8万m2的膜材屋盖。在新旧世纪交替之际，人们以膜结构来显示当代建筑技术与材料科学的发展水平。 中国的膜结构与国外先进水平还有比较大的差距。其主要原因是长期以来在一般人的观念上都把膜结构看作是帐篷之类的临时性建筑，很少在实际工程中采用。加上膜结构技术没有普及，建筑织物在国内没有适用的产品，1996年之前膜结构在中国几乎是个空白。近几年来，由于受国外建筑的影响以及先进技术的引进，在膜结构的应用上呈现了活跃的趋势。以体育场为主，一批不同跨度、形式各异的膜结构已在全国各地建成，后计总面积已达到100万m2,并且以每年20%的速度增长。我国高等学校和科研单位对膜结构所进行的研究与开发，建立了一定的技术储备，一批自己的设计和施工企业已初具规模，这一切都为中国膜结构的飞跃发展打下了基础。 2 国外技术规程 要推广一种新型结构，一个重要的措施就是要制定相应的标准规范作为设计与施工的依据。目前世界上一些国家，如美国、法国、日本等都已经或正在编制有关膜结构标准规范的技术文件，有些则是以指南或建议的方式出现。早在1985年，国际薄壳及空间结构学会（IASS）曾出版了《气承式结构建议》。美国土木工程学会在1997年发布了《气承式结构》标准（ASCE17-96），这些都是围绕气承式空气膜结构（一般称充气结构）的规定。最近美国土木工程学会又出版了《张拉织物结构》，是针对膜结构的指南性读物。1997年法国公布了《覆盖织物的永久性结构概念设计建议》。在日本，所有建筑物的设计都应遵守《建筑法规》的规定，但其中对于膜结构没有具体的条文，膜结构长期以来被看作是临时性建筑，通过对膜结构标准规范所做的大量工作，1987年，日本膜结构协会颁发了《特定膜结构技术标准》，将膜结构的应用面积扩大到3000m2，超过此面积的膜结构，只要通过日本建筑中心膜结构评估委员会的鉴定，就可在工程中应用，这样就为膜结构进入永久性建筑打开了大门。2003年在《建筑法规》的基础上颁发了《膜结构建筑物及膜材等技术标准》。 近年来膜结构在我国也开始逐渐推广。目前广大技术人员对膜结构还不熟悉，急需技术规程作为指导。同时有不少企业已经或准备进入膜结构的制作安装，技术规程将有助于保证其工程质量，并作为工程验收的依据。此外，管理部门、建设单位、监理单位等对此也都有迫切的要求。因此，对膜结构提供一本包括设计、制作、安装与维护的指导性文件是适时的、必要的，这必将使这种新型结构在建设中有章可循，得以健康发展。 3 编制过程 鉴于膜结构在我国的不断发展，2001年7月中国钢结构协会空间结构分会为酝酿编制一本膜结构的规程，在北京召开了筹备会议。会议对编制规程的必要性、主要内容和初步工作计划进行了讨论，并建议分会通过轻型钢结构标准技术委员会向中国工程建设标准化协会，以《索膜轻型房屋结构技术规程》的名称申请立项