CECS158-2015 标准规范下载简介：

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CECS158-2015 膜结构技术规程

涂敷在基材上，起保护基材作用的聚合物层。

top coating

保护膜材免受紫外线侵蚀并使膜材具有自洁性的表面附加 层

GB/T 22504.1-2008 粮油检验 粮食感官检验辅助图谱 小麦membrane material

由基材和聚合物涂层构成的涂层织物以及由高分子聚合物制 成的薄膜。

tension cable

具有一定预张力的受拉构件。可为钢丝束、钢绞线、钢丝绳等 钢索和非金属缆绳等。

membrane panel

hot sealing

通过加热熔化膜材的表面涂层（G类，P类膜材）或膜材本身 （E类膜材），将相邻膜片的搭接部分压接在一起的连接方法。

membrane element

由膜片连接而成，在膜结构中由柔性边界或刚性边界围起的 整块膜。

2.1.10膜单元名义尺度

确定各膜单元内膜面相对法向位移时用到的膜单元尺度，对 于三角形膜单元定义为最小边长的2/3；对于四边形膜单元定义 为通过最大位移点的最小跨度

pretension force

以机械或其他方法，预先施加于拉索或膜单元上的力。

2. 1.12初始形态

2.1.13最大工作内压

2. 1. 14 最小工作内压

initial state of form

空气支承式膜结构保持结构体系稳定性所需的最小充气压 值。

2.1.15正常工作内压

2.1.15正常工作内压

空气支承式膜结构在正常使用时的充气压力，其值介于最小 工作内压与最大工作内压之间

2.1.16第一屈服点

yield point

3.1.1膜结构的选型应根据建筑造型需要和支承条件等通过综 合分析确定，可选用下列形式：整体张拉式膜结构、骨架支承式膜 结构、索系支承式膜结构与空气支承式膜结构，或由以上形式混合 组成的结构。 2

3.1.2整体张拉式膜结构可由榄杆等构件提供支承点，并在周达

设置锚固点，通过张拉而形成稳定的体系（图3.1.2）。

图3.1.2整体张拉式膜结构

3.1.3骨架支承式膜结构应由钢构件或其他刚性结构

3骨架支承式膜结构应由钢构件或其他刚性结构作为承重 ，在骨架上布置按设计要求张紧的膜材（图3.1.3）。

3.1.4索系支承式膜结构应由空间索系作为主要承重结构，在索 系上布置按设计要求张紧的膜材（图3.1.4）

3.1.4索系支承式膜结构应由空间索系作为主要承重结构，在索

图3.1.4索系支承式膜结构 1一索系：2一环梁：3一膜

内压的充气装置，借助内压保持膜材张力并形成设计要求的曲面 可采用气承式气肋式和气枕式（图3.1.5）

3.2.1膜结构的建筑设计应符合现行国家标准《民用建筑设计通 划》GB50352和《无障碍设计规范》GB50763规定的原则，并应根 居建筑物的性质、重要程度、使用功能和地区自然条件等进行设 土

3.2.2确定膜结构单体建筑方案时，应考虑结构体系的合理

3.2.2确定膜结构单体建筑方案的，应考虑结构体系的合理性。 膜结构建筑的平面、立面和形态设计除必须满足使用功能要求外： 尚应考虑与建筑物整体风格和周围环境相协调，并体现自身的形 态和技术特点。

和膜面裁剪线的布置，应考建筑美观要求。

家标准《建筑设计防火规范》GB50016与《建筑内部装修设计防火 现范》GB50222的规定。膜结构的防火措施也可通过专门的研究 确定。

规范》GB50118的规定。当有特殊声学要求时，应根据膜材的声 学特性、膜结构的构造特点、预张力施加水平等因素对建筑声学质 量做出评价

合现行国家标准《建筑采光设计标准》GB/T50033和《建筑照明 没计标准》GB50034的有关规定。采光设计中可根据膜材透光的 特点，合理利用自然光。当有专门要求时，尚应进行照明效果设 计。热源照明灯具与膜面的距离不宜小于1.0m。

有效的保温隔热措施，建筑物的室内温、湿度环境应符合现行国家 标准《民用建筑设计通则》GB50352和《民用建筑热工设计规范》 GB50176的规定。对室内湿度较大的建筑物，尚应采取防结露和

1应根据内部使用空间需要合理确定膜顶的高度，落地气承 式膜结构矢跨比不宜小于1/3，也不宜天于2/3；对于无雪荷载或 具有除雪或融雪设施的屋盖，失跨比可适当降低但不宜小于16。 2气承式膜结构可采用斜向交叉索网或纵横向钢索加强，斜 向交叉索网及纵横向钢索的直径及间距应由结构计算确定。 3应急出口的设置应满足国家现行建筑设计标准的要求，耳 平面布置时应至少设置两个应急出口，其宽度不应小于90cm。 4在所有的门上均应设置内外可视的观察窗。 5采用的风机应具有足够的送风量和风口压力，从充气开始 达到最小工作内压所需时间不宜大于2h，并应保证需要时室内能 达到最大工作内压。 6应具有备用充气设备，包括风机、控制系统以及发电机，保 证其中1台设备出现故障或突发停电时具有保持膜结构稳定的充 气能力。控制系统应采用互锁方式，保证正常使用设备出现故障 后可以自动启动备用设备或发电机。 7气承式膜结构用于游泳池等项目时，应设置灾害天气下的 防塌落设施。

3.3.1膜结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态诊

..1 法，以分项系数设计表达式进行计算。 3.3.2膜结构设计时，结构重要性系数应根据结构的安全等级 设计使用年限确定。一般工业与民用建筑膜结构的安全等级可取 为二级。当结构设计使用年限为50年时，结构重要性系数不应小 于1.0；当结构设计使用年限为（15～25）年时，结构重要性系数不 应小于0.95；当结构设计使用年限为5年时，结构重要性系数不 应小于0.9。

3.3.3膜结构设计应根据使用过程中可能同时出现的荷载，按方

力、气压力、温度和支座不均匀沉降等作用。荷载标准值应按现行 国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用，膜面的活荷 载标准值可取0.3kN/m²。

3.3.5按承载能力极限状态设计膜结构时，应按表3.3.5所列的 两种组合类别进行荷载效应组合。

注：1表中G为恒荷载，W为风荷载，Q为活荷载与雪荷载中的较大者，P为初始 预张力，力为空气支承式膜结构的内压值； 2荷载分项系数和荷载组合值系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范 GB50009取值；P(p）的荷载分项系数和荷载组合系数可取1.0； 3“其他作用”是指根据工程具体情况，考虑温度作用、支座不均匀沉降或施 工荷载等组合。

注：1表中G为恒荷载，W为风荷载，Q为活荷载与雪荷载中的较大者，P为初 预张力，力为空气支承式膜结构的内压值； 2荷载分项系数和荷载组合值系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范 GB50009取值；P(p)的荷载分项系数和荷载组合系数可取1.0； 3“其他作用”是指根据工程具体情况，考虑温度作用、支座不均匀沉降或 工荷载等组合。

3.3.6风荷载体型系数可按现行国家标准《建筑结构荷载规范 GB50009的规定执行。对形状较为简单的鞍形、伞形、脊谷式和 拱支式膜结构，风荷载体型系数可按本规程附录A采用。对于形 状复杂的重要建筑物，应通过风洞试验或专门研究确定风荷载体 型系数。

3.3.7雪荷载分布系数可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》

GB50009的规定执行，并应考虑雪荷载不均匀分布产生的不利景

3.3.8膜结构设计时，应在满足膜面应力平衡状态的条件下，使 结构体系保持稳定。还应考虑使用阶段局部膜片破坏或局部索退 出工作，以及对不同部位膜单元进行二次张拉或更换对整体结构 的影响。 3.3.9膜结构设计时，应考虑合理的预张力施加方式

3.3.9膜结构设计时，应考虑合理的预张力施加方式

4.1.4E类膜材的极限抗拉强度标准值、第一屈服强度标准值和 第二屈服强度标准值可按表4.1.4采用，也可按本规程附录B规 定的试验方法确定

表4.1.4E类膜材第一、第二屈服强度及极限抗拉强度标准值(N/mm)

4.1.5G类、P类膜材的弹性模量和泊松比可采用生产企业提供 的数值或通过试验确定。对不同企业、不同型号的膜材，宜分别按 本规程附录C规定的试验方法确定。 4.1.6E类膜材的密度、弹性模量以及泊松比可按表4.1.6采 用。

表4.1.6E类膜材密度、弹性模量和泊松比

4.1.7G类、P类膜材的抗撕裂强度、抗剥离强度可采用生产企 业提供的数值或通过试验确定。对不同企业、不同型号的膜材，宜 分别按现行行业标准《膜结构用涂层织物》FZ/T64014的规定进 行测试。抗撕裂强度不宜小于极限抗拉强度标准值乘以1cm的 7%，抗剥离强度不宜小于极限抗拉强度标准值的1%

4.1.8膜材的防火性能应按现行国家标准《建筑材料及制品燃烧 性能分级》GB8624的规定进行测试并确定等级

4.2.1膜结构的拉索可采用钢丝束、钢绞线或钢丝绳，也可以根 据具体情况采用钢拉杆等。钢丝绳宜采用无油镀锌钢芯钢丝绳。 4.2.2钢丝束及其锚具的质量应符合现行国家标准《斜拉桥热挤 聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》GB/T18365的规定。钢绞线的

式中：F 拉索的抗拉力设计值（kN）； Ftk一一拉索的极限抗拉力标准值（kN）； 钢丝束、镀层钢绞线的弹性模量不应小于1.85×10"N/mm 不锈钢绞线、钢丝绳的弹性模量不应小于1.20×105N/mm²。 4.2.4拉索的锚接可采用浇铸式（冷铸锚、热铸锚）锚具，也可采

用挤压式或压接式锚具。浇铸式锚接的抗拉强度不得小于拉索机 限抗拉力标准值的95%，挤压式或压接式锚接的抗拉强度不得小 于拉索极限抗拉力标准值的90%。锚具表面应做防腐处理

合金结构钢，优质碳素结构钢的技术性能应符合现行国家标准《位 质碳素结构钢》GB/T699的规定：合金结构钢的技术性能应符合

现行国家标准《合金结构钢》GB/T3077的规定。当锚具采用铸 造成形时，其技术性能应符合现行国家标准《一般工程用铸造碳钢 件》GB/T11352和现行行业标准《冶金设备制造通用技术条件 铸钢件》YB/T036.3的规定。 4.2.6对组成钢丝束、钢绞线、钢丝绳的钢丝，应进行镀锌或其他 防腐镀层处理。对碳素钢或低合金钢拉杆应进行防腐处理。对外 露的钢绞线、钢丝绳，可采用高密度聚乙烯护套或其他方式防护 锚具与有防护层的拉索连接处应进行防水密封。

5.1.3膜结构计算时应考虑结构的儿何非线性。结构计算中

相符合，对于可能产生较大位移的支承点，在计算中应考虑支

5.1.5对膜结构中的索、膜构件，可不考虑地震作用的影响；

适度，其值不宜大于300Pa；最大工作内压应保证在极端关气条件 下，结构不会出现过大的变形；最小工作内压应保证结构体系的稳 定性，其值不宜小于200Pa。

5.2.1膜结构的初始形态分析应满足边界条件和合理预张力的 要求，并且满足建筑造型和使用功能的要求，对于空气支承式膜结 构尚应考虑正常工作气压的影响。

5.2.1膜结构的初始形态分析应满足边界条件和合理预张

载、可能产生的变形以及施工等因素确定。预张力值必须保证在 第一类荷载效应组合下，所有索、膜构件均处于受拉状态。

张力水平可在下列范围内选取： G类膜材：（2~6)kN/m P类膜材：（14）kN/m E类膜材：(0.7~1.2)kN/m

G类膜材:(2~6)kN/m P类膜材：（1~4）kN/m E类膜材：(0.7~1.2)kN/m

5.3.1膜结构的荷载效应分析，应在初始形态分析确定的几何形 状和预张力的基础上，考虑各种可能的荷载组合对结构内力和变 形的影响。当计算结果不能满足要求时，应重新调整初始形态。 5.3.2计算索、膜的内力和位移时，应考虑风荷载的动力效应 对于形状较为简单的膜结构，可采用乘以风振系数的方法考虑结 构的风动力效应。对骨架支承式膜结构，风振系数可取1.2~ 1.5；对整体张拉式膜结构，风振系数可取1.5～1.8。对于跨度较 大、风荷载影响较大的或重要的膜结构，应通过风洞试验或风振分 析确定风荷载的动力效应。

5.3.3在各种荷载组合作用下，膜面各点的最大主应力应满足下

Omax

式中：0max 在各种荷载组合作用下的最大主应力值； f—一对应于最大主应力方向的膜材抗拉强度设计值； fk一一膜材抗拉强度标准值。对于G类、P类膜材，取极 限抗拉强度标准值。对于E类膜材，当为非空气支 承式时，取第一屈服强度标准值；当为空气支承式 时，取第二屈服强度标准值：

一强度折减系数;对于G类、P类膜材，一般部位取= 1.0；节点和边缘部位取=0.75；对于E类膜材，取 =1.0; 膜材抗力分项系数；对于G类、P类膜材，第一类荷载 效应组合时，=5.0;第二类荷载效应组合时，= 2.5。对于E类膜材，第一类荷载效应组合时，非空 气支承式=1.8、空气支承式=1.4；第二类荷 载效应组合时，=1.2。 5.3.4按正常使用极限状态设计时，膜结构的变形不得超过规定 的限值。对于整体张拉式和索系支承式膜结构，其最大位移在第 一类荷载效应组合下不宜大于跨度的1/250或悬挑长度的1/125； 在第二类荷载效应组合下不宜大于跨度的1/200或悬挑长度的 1/100。对于榄杆顶点，在第二类荷载效应组合下，其侧向位移值 不宜大于榄杆长度的1/250。对于骨架支承式膜结构，其骨架最 大位移应符合有关骨架结构设计标准的规定。结构中各膜单元内 膜面的相对法向位移，不应大于膜单元名义尺度的1/15。 5.3.5在第类荷载效应组合下，膜面不得出现松弛。膜面的最 小主应力应满足下列要求

—强度折减系数;对于G类、P类膜材，一般部位取 1.0；节点和边缘部位取0.75；对于E类膜材，取 5=1.0; YR 膜材抗力分项系数；对于G类、P类膜材，第一类荷载 2.5。对于E类膜材，第类荷载效应组合时，非空 气支承式=1.8、空气支承式=1.4;第二类荷 载效应组合时，，=1.2。

5.3.4按正常使用极限状态设计时，膜结构的变形不得超过

式中：min一 在各种荷载效应组合下的最小主应力值； 预张力值的25%。 在第二类荷载效应组合下，膜面由于松弛而引起的褶皱面积 不得大于膜面面积的10%。 5.3.6膜结构的索在第一类荷载效应组合下均应处于受拉状态 在第二类荷载效应组合下，若索退出工作不应导致结构失效。 5.3.7空气支承式膜结构在第一类荷载效应组合下，可按内压不 变进行非线性分析；在第二类荷载效应组合下，气承式膜结构应按

5.3.7空气支承式膜结构在第一类荷载效应组合下，可

变进行非线性分析；在第二类荷载效应组合下，气承式膜结构应按 内压不变和内压变化两种假定分别进行非线性分析，气枕式和气

肋式膜结构应按内压变化进行非线性分析

5.4.1膜结构的裁剪分析应在初始形态基础上，在空间曲面上确 定膜片间的裁剪线，获得与空间曲面最接近的平面展开膜片。 5.4.2确定膜片间的裁剪线，可采用测地线法和平面相交法等。 5.4.3确定裁剪线时，宜考虑下列因素：裁剪线布置的美观性，膜 材的利用率，织物类膜材纤维方向与主受力方向的一致性， 4性的热前/ #

5.4.4膜结构的裁剪分析中应考虑初始预张力及膜材材料特性

的影响，确定膜片的收缩量，调整膜片的裁剪尺寸

6.1.1膜结构的连接构造应保证连接的安全、合理、美观。 6.1.2膜结构的连接构造应符合计算假定。连接构造偏心时，应 考虑其对拉索、膜材产生的影响。 6.1.3膜结构的连接构造设计应考虑施加预张力的方式、支承结 构安装允许偏差，以及进行二次张拉的可能性。 6.1.4有防水要求的连接构造，膜材连接处应具有可靠的水密 性。 6.1.5膜结构的连接构造应采取可靠措施防止膜材的磨损和撕 裂。 6.1.6膜结构中拉索的连接节点、锚锭系统与端部连接构造应按 现行行业标准《索结构技术规程》JGJ257的规定选用。 6.1.7膜结构的连接件应传力可靠，具有足够的强度、刚度和耐 久性。 6.1.8膜结构的压板板厚不宜小于6mm，固定螺栓间距不宜大 于200mm，加劲板间距不宜大于600mm。 6.1.9膜结构的连接件不应先于所连接的膜材、拉索或钢构件破 坏，并不得产生影响结构受力性能的变形。 6.1.10对金属连接件应采取可靠的防腐蚀措施。

6.1.1膜结构的连接构造应保证连接的安全、合理、美观。

坏，并不得产生影响结构受力性能的变形，

6.2.1膜材之间的主要受力缝应采用热合连接，其他连接缝可习 用粘结或缝合连接。

6.2.2膜材之间的连接可采用搭接或对接方式。搭接连接时，应

使上部膜材覆盖在下部膜材上（图6.2.2）。热合连接的搭接缝宽 度，应根据膜材类别、厚度和连接强度的要求确定，对G类膜材不 宜小于50mm，对P类膜材不宜小于25mm，对E类膜材不宜小于 10mm。

GB/T 7771-2008 特殊同色异谱指数的测定 改变照明体图6.2.2膜材的连接 1一膜；2一搭接缝；3一热合宽度；4一对接缝

6.2.3膜单元之间的连接可采用编绳连接L图6.2.3（a）」、夹具 连接图6.2.3（b）」或夹板连接L图6.2.3（c）」。

6.3.1膜在刚性膜脊处不设分片时，可采用图6.3.1所示构造。 不需要固定于支承钢结构时，可将主膜直接搁置于支承的钢管上 图6.3.1（a）；需要固定于支承钢结构时，可采用压板与固定底 板将主膜夹紧，并采用热合防水膜的方式L图6.3.1（b）」。

7一防水膜；8绳边；9一底板；10一压板

6.3.2膜在刚性膜脊处设分片时，可采用图6.3.2所示构造。在 压板与防水膜片之间充填高弹发泡材以避免螺栓对防水膜的损伤 图6.3.2（a）」；采用中间凹进的压板使固定螺栓的螺帽不突出压 板表面L图6.3.2（b）」；利用固定底板上焊接圆钢将主膜抬高，使 防水膜与主膜的高度平齐L图6.3.2（c）」；采用铝合金型材以避免 在膜材上并孔图6.3.2（d）

（a）填充高弹发泡材

GB/T 24265-2014 工业用硅藻土助滤剂（b）采用中间凹进的压板