北京体育场馆PTFE膜结构裁剪

　　空间结构建筑的美感往往令人震撼，而这种震撼源于合理的结构设计! 直线是美的，因为它有力度感，曲线也是美的，因为它有张力感；蜂巢是美的，蜘蛛网也是美的，它们的共同点是因为有着合理而简约的结构，而又具备各自非常实用的功能。建筑的美，无非在于造型、色彩、装饰、人文、理念等几个方面，张拉膜结构作为一种轻型结构建筑形式，不仅完美的诠释了这几个方面，也做到了与建筑的和谐统一，建筑即结构，结构即功能，建筑结构功能三位一体，才能呈现出建筑作品的极致美感。

　　张拉膜结构建筑的设计核心在于控制结构的边界条件以及支承结构的几何形状，从而找到满足设计要求的最佳膜面形态。与传统建筑设计相比，张拉膜结构建筑设计是一个多专业间的相互协调过程。为了得到满足功能要求的最简约设计，结构建筑师必须要与其他工程师紧密合作。

　　由于结构性能的高效性，膜结构可以通过膜面形状的大变形来重新分布局部集中荷载，而不会使该区域的膜面应力显著增加。这些特性使膜结构成为轻型结构，即它在具有多变造型的同时，既能够有效地承载又可保持外观简洁，这也是张拉膜结构建筑常常被认为具有震撼力美感的原因。

　　膜结构所用膜材料由基布和涂层两部分组成.基布主要采用聚酯纤维和玻璃纤维材料;涂层材料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。常用膜材为聚酯纤维覆聚氯乙烯（PVC）和玻璃纤维覆聚聚四氟乙烯（Teflon）。PVC材料的主要特点是强度低、弹性大、易老化、徐变大、自洁性差，但价格便宜，容易加工制作，彩，抗折叠性能好。为改善其性能，可在其表面涂一层聚四氟乙烯涂层，提高其抗老化和自洁能力，其寿命可达到15年左右。Teflon材料强度高、弹性模量大、自洁、耐久耐火等性能好，但它价格较贵，不易折叠，对裁剪制作精度要求较高，寿命一般在30年以上，适用于永久建筑。

　　膜材的重量轻，而且跨度大，我们可以用它来覆盖住大空间，并且利用它可以覆盖大空间的特点，我们可以将它和其他的建筑材料结合起来使用建造成不同的建筑。在每年的博览会上总会展示由膜材制造而成的建筑。膜材可以和索结构结合在一起使用，这是因为膜材能够变成不同的形状，用索结构进行加强，这样以来就能够建造成造型不同的建筑。而且利于索结构加强的同时，膜材起到的不仅仅是覆盖的作用，它自己的质量也会有所提高。因此膜结构行业在使用膜材的时候除了要发挥它的特性外，还有善于利用其它的材料来改善膜材的质量，和膜材结合在一起巧妙使用。

　　索作为膜材的弹性边界，将膜材划分为一系列膜片，从而减小了膜材的自由支承长度，使薄膜表面更易形成较大的曲率。有文献指出，膜材的自由支承长度不宜超过15米，且单片膜的覆盖面积不宜大于500平米。此外，索的另一个重要作用就是对桅杆等支承结构提供附加支撑，从而不会因膜材的破损而造成支承结构的倒塌。膜结构采用以概率理论为基础的限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。膜结构应根据的性质和等级、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。