文档介绍：薄膜结构
Membrane Structures
建筑膜材
建筑膜材
织物膜材
非织物膜材
PVC膜材
PTFE膜材
ETFE膜材
是继木材、砖石、金属、混凝土之后的第五
代建筑材料。
耐久性：
自洁性：
透光性：
防水性：
耐火性：
工艺性要求：
Mechanical properties
Durability
Self-Cleaning Property
Translucent
Water-Resistancy
Fire-Resistancy
Technical Properties
9
Mechanical Properties
拉伸强度 >100Mpa
拉伸模量 ≈ 1/3 ESteel
泊松比 ≈
种类
玻璃纤维
聚酯纤维
涂层材料
PTFE
PVC
厚度
(mm)
破坏应力
(kN/m)
144/128
101/90
破坏应变
10
25
膜材的单轴拉伸试验
50
1mm厚铝板两面粘合
250
试验膜材
50
型号
经向张
拉刚度
EWt(N/cm)
纬向张
拉刚度
Eft(N/cm)
泊松比
γwf γfs
剪切刚度
Gwft(N/cm)
1002T
1202T
PTFE
PVC
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膜材的双轴拉伸试验
双轴拉伸试验试件
双轴拉伸试验荷载-变形曲线
双轴拉伸
单轴拉伸
差异
经向张拉刚度 EWt (N/cm)
纬向张拉刚度 Eft (N/cm)
11070
9000
10500
8100
%
%
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膜材的撕裂强度
膜材的撕裂强度比拉伸强度低得多。
PVC膜材具有中等的撕裂强度，PTFE膜材具
有较高的撕裂强度。
实际工程中，很多破坏都是由撕裂造成的，因
此在膜结构设计中要特别注意避免应力集中。
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膜材撕裂试验
Tongue tear
test
Trapezoidal tear
test
Mono-axial
slit tear test
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正交异向性
膜材基材呈现很强的正交异性性能，经纬向变
形能力相差达3-5倍之多。
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徐变和松弛
蠕变和松弛是膜材起皱和失效的重要原因，在
裁剪分析和加工时必须考虑这个因素。
聚酯纤维织物在10年里会因蠕变丧失50%的预
张力，玻璃纤维织物则要稳定很多。
PVDF1002T 膜材经
向9小时徐变图
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Optic Properties
PTFE膜材的透光率能
达到25％，PVC膜材
则为13％左右。
80%
透射光在结构内部会
产生均匀的漫射光；
夜晚在周围环境光和
内部照明的共同作用
下，结构表面会发出
自然柔和的光辉。
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Day and night
The interior of Hajj Terminal
illuminated by the natural
daylight
Artificial light goes through the
membrane to dramatize its
wonderful sculptural shape
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3. 声学性能 Acoustics Properties
一般单层的建筑膜材对于低于60Hz的低频声波
几乎是透明的；虽然双层膜能够改善其声学性
能，但费用会显著增加。
目前已出现一种复合式膜材，即在一般PVC膜后
加一层吸音及隔热层，总厚度约为35mm，其热
（）；在加
工方式与原材料费用方面也优于双层膜，适用
于寒带或热带地区。
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Self-Cleaning Properties
一般的膜结构建筑宜每年清洗一次；
对于清洗比较困难的膜结构，宜优先选用PTFE
膜材或经过特殊表面处理的PVC膜材。
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(ETFE膜材)
ETFE(乙烯-四***乙烯共聚物)于上世纪70年代
初在美国开始研究。目前仅日本、美国、德国
等国少数几个公司可生产。
是替代玻璃和其他高分子采光板的理想材料。
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ETFE 膜材的性能
厚度： - 0