1、C E C S15 8,2 0 0 4中国工程建设标准化协会标准膜结构技术规程T echnicalsp忱ificationformembranestructures公，国计 出版 社中国工程建设标准化协会标准膜结构技术规程T echnicalspeciflcationformembranestructuresC E C S15 8:2 0 0 4主编单位：中国钢结构协会空间结构分会中国 建筑 科 学研究 院批准单位：中 国工程建设标准 化 协 会施行 日期：200 4年8月1日中国计 划出 版 社2 0 0 4北京中国工程建设标准化协会标准膜结构技术规程C E C S 15 8:2 0 0 4
2、中国钢结构协会空间结构分会中 国建 筑 科学 研究 院中国计划 出版社 出版主编（地址：北京市西城区木杯地北里 甲1 1号 国宏大厦C座4层）（邮政编码：1 0 0 0 3 8电话：6 3 9 0 6 4 3 36 3 9 0 6 3 81)新华书店北京发行所发行北京海洋印刷厂印刷85 0 义 1 1 6 8毫米l/3 22.5印张6 0千字2。4年9月第一版2。4年9月第一次印刷印数1一5 1 0 0册统一书号：1 5 80 0 5 85 9 1定价：1 5.0 0元前七J曰根据中国工程建设标准化协会（2 0 0 1）建标协字第4 5号关于印发中国工程建设标准化协会2 0 0 1年第二批标准
3、制、修订项目计划的通知的要求，制定本规程。膜结构是以性能优良的织物为材料，利用柔性拉索或刚性骨架将膜面绷紧，也可向膜内充气，通 过 空气压力来支承膜面，从而形成具有一定刚度并能覆盖较大空间的结构体系。自从2 0世纪7 0年代以来，这种结构在国外已逐渐推广应用于各种类型的工业与民用建筑中，近年来在中国也得到了较多的发展。由于膜结构是一种新颖的结构，设计、施工、制作安装与维护均需 要有技术上的指导 以保证工程质量，因此有必要编制本技术规程，使这种新型结构在建设中有章可循，得以健康发展。本规程的主要技术内容有膜结构的设计基本规定、材料、结构计算、连接构造、制作、安装和工程验收、维护和保养，包括了膜结
4、构从设计到使用的全过程。根据国家计委1 9 861 6 4 9号文关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知的要求，现批准协会标准膜结构技术规程，编号为C E C S1 5 8:2 0 0 4，推荐给设计、施工和使用单位采用。本规程由中国工程建设标准化协会轻型钢结构专业委员会C E C S/T C 2 8归口管理，由中国建筑科学研究院结构所（北京北三环东路3 0号，邮编1 0 0 0 1 3）负责解释。在使用中如发现需要修改或补充之处，请将意见和资料径寄解释单位。主 编 单 位：中国钢结构协会空 间结构分会中国建筑科学研究院1参编 单 位：哈尔滨工业大学浙江大学北京
5、纽曼帝莱蒙膜建筑技术公司北京光翌膜结构建筑有限公司北京工业大学同济大学上海现代建筑设计集团上海豪普空间膜结构工程公司上海太阳膜结构公司北京分公司主要起 草人：蓝天沈世钊严慧廖扬黄达达向阳董石麟赵阳武岳卫东张毅刚曹资薛素铎张其林钱若军姚念亮杨联萍周晓峰张文英李中立梁伟强赵然钱基宏宋涛马明中国工程建设标准化协会2 0 0 4年5月3 0日目次1总则 ，（1)2术语、符号 ，（2)2.1术语 ，（2)2.2符号 ，（3)3设计基本规定 （4)3.1膜结构选型，（4)3.2建筑设计 ，（6)3.3结构设计 （7)4材料 ，（1 0)4.1膜材 ，一（1 0)4.2拉索和锚具 （1 2)5结构计算 ，（
6、1 4)5.1一般规定 （1 4)5.2初始形态分析 （1 4)5,3荷载效应分析 ，（1 5)5.4裁剪分析 （1 6)5.5空气支承膜结构计算要点 一（1 7)6连接构造 ，（1 8)6.1一般规定 ，（1 8)6.2膜材的连接 （1 8)6.3膜材与支承骨架、钢索、边缘构件的连接 （2 0)6.4钢索及其端部连接 ，（2 3)6.5拉索的锚锭 ，（2 8)6.6空气支承膜结构的构造 ，（2 9)17制作 ，（3 1)8安装 （3 3)8.1钢构件、拉索安装 （3 3)8.2膜单元安装 ，（3 3)8.3施加预张力 ，（3 4)8.4施工记录文件 ，（3 4)9工程验收 ，一（3 6)1
7、0维护和保养 （3 9)本规程用词说明 （4 1)附：条文说明 （4 3)1总则1.0.1为适应膜结构的发展，贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规程。1.0.2本规程适用于膜结构的设计、制作、安装、验收及维护。1.0.3本规程遵照 现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准 G B5006 8规定的原则，根据现行国家标准建筑结构荷载规范 G B5000 9、钢结构设计规范 G B5 0 0 1 7、冷弯薄壁 型钢结构技术规范 G B5 0 0 1 8、钢结构工程施工质量验收规范 G B5 0 2 0 5的有关规定，并结合膜结构的特点而编制。1.0.4膜结
8、构的设计、制作、安装、验收及维护，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语、符号2.1术语2.1.1膜结构membranestructure由膜材及其支承构件组成的建筑物或构筑物。2.1.2膜材membranematerial由高强度纤维织成的基材和聚合物涂层构成的复合材料。2.1.3基材substrate由玻璃纤维或聚醋纤维织成的高强度织物。它是膜材的主要组成部分。2.1.4涂层coating涂敷在基材上，起保护基材作用的聚合物层。2.1.5面层topcoating保护基材免受紫外线侵蚀并使膜材具有 自洁性的表面附加涂层。2.1.6拉索tensioncable具有一定预 张力
9、的受拉构件。可为钢丝拉束、钢绞线、钢丝绳等钢索和非金属缆绳等。2.1.7裁剪pattern。utting将空 间曲面划分为若干个可展开膜片，对平面膜材进行加工。2.1.8膜片membranesheet膜材经裁剪后形成的单元。2.1.9预张力pretension以机械或其他方法，预先施加于拉索或膜片上 的力。2.1.1 0初始形 态initialS tateof form满足边界条件和力平衡条件的膜结构初始形状和对应的预张2力分布。2.2符号G恒荷载；P初始预张力；p空气支承膜结构中的气压力；令可变荷载；W风荷载；入膜材抗力分项系数；编二最大主应力值；in最小主应力值；外维持曲面形状所需的最小应
10、力值；产一一膜材抗拉强度设计值；几膜材抗拉强度标准值；参一一强度折减系数。3设计基本规定3.1膜结构选型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、索系支承式膜结构和空气支承膜结构，或由以上形式组合成的结构。3.1.2整体张拉式膜结构可由桅杆等支承构件提供吊点，并在周边设 置锚 固点，通过预 张拉而形成稳定的体系（图3.1.2）。1.!1 1、l闷沪图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构件作为承重骨架，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
11、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）。3.1.5空气支承膜结构应具有密闭的充气空间，并应设置维持内压 的充气装置，借助内压保持膜材的张力，形成设计要求的曲面（图3.1.5）。4图3.1.3骨架支承式膜结构图3.1.4索系支承式膜结构图3.1.5空气支承膜结构3.2建 筑 设计3.2.1膜结构的建筑设计应符合现行行业标准民用建筑设计通则J G J 3 7 和城市道路和建筑物无障碍设计规范J G J 5 0 以及相关的建筑设计规范所统一规定的原则，并根据建筑物的性质、重要程度、使用功能、地 区自然条件等进行设计。3.2.2确定膜结构单体建筑方案
12、时，应考虑结构体系的合理性。膜结构建筑的平、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。3.2.3膜结构应根据防火要求选用不同的膜材，并应符合现行 国家标准建筑设计防火规范G B J 1 6和建筑内部装修设计防火规范 G B5 0 2 2 2的规定。膜结构的防火措施也可通过专门的研究确定。3.2.4膜结构建筑设计应符合现行国家标准民用建筑隔声设计规范G B J1 1 8的规定。当有特殊声学要求时，应根据膜材的声学特性、膜结构构造特点、预张力施加水平等因素对建筑声学质量作出评价。必要 时，尚应对 室内或膜体覆盖空间进行混响时间测试
13、和控制。3.2.5膜结构应根据使用功能要求进行采光和照 明设计。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。照明灯具与膜面的距离不应小于1.om。3.2.6膜结构建筑设计应根据建筑物所在地域和使用特点采取有效的保温 隔热措施。建筑物的室 内温、湿度环境应符合现行行业标准民用建筑设计通则）)J G J 3 7 和 现行国家标准民用建筑热工设计规范 G B5017 6的规定。对 室内湿度较大的建筑物，尚应采取防结露和必要的排除冷凝水措施。3.2.7膜结构建筑设计应根据建筑物的使用特点和总平面要求，6合理确定排水坡度和泄水位置，确保膜面排水顺畅。在雪荷载
14、较大的地 区，应采用较大的膜面坡度和必要的防积雪措施。3.2.8膜结构建筑应按照 现行国家标准建筑物防雷设计规范G B S。5 7的规定，采取有效的防雷措施。3.2.9膜结构建筑设计时应合理布置各类锚锭、基础承台等突出物的位置，并采取 必 要的保护措施，避免影响交通或造成人身伤害。3.2,1 0膜材与建筑物内部、外部物体之 间的距离，不应小于膜面在最不利工况下变形值的两倍，且不应小于1.O m。3.2.1 1对空气支承膜结构，除应满足本节上述各条的要求外，在建筑设计中尚应符合下列规定：1当采用普通单扇平开气闭门时，其宽度不应小于9 0 cm，其开启方 向应保证在正常压力下自动关 闭，且 开门力
15、不应大于0.I kN。当采用其他专门的气闭门时，应进行专门设计；2每栋建筑至少应设置一个应急出口；3在所有的门上均应设置内外可视的观察窗。3.3结 构 设计3.3.1膜结构设计应采用 以概率理论为基础的极限状态设计方法，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5 0年时，结构重要性系数不应小于1。；当结构设计使用年限为1 5一2 5年时，结构重要性 系数不应小于0.9 5；当结构设计使用年限为5年时，结构重要性 系数不应小于。9。3.3.3膜结构设计应
16、 根据使用过程中在结构上可能同时 出现 的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极 限状态分别进行荷载（效应）组合，并应取各 自的最不利效应组合进行设计。按承载能力极7限状态设计膜结构时，应考虑荷载效应的基本组合，采用荷载设计值和强度设计值进行计算。按正常使用极限状态设计膜结构时，应考虑荷载效应的标准组合，采用荷载标准值、组合值和变形限值进行计算。3,3,4膜结构设计应考虑恒荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、预张力、气压力、温度变化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 G B S0 0 0 9的规定采用，膜面的活荷载标准值可取0.3 kN/mZ。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。表3.3.5荷载效应的组合组合类别参与组合的荷载第一类组合G,Q,P(p)第二类组合G,W,P(P)G,W,Q,P(p)其他作用（与G,W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为初始预张力，p为空气支承膜结构 中的气压力。2荷载分项 系数和荷 载 组合值系数的取 值，应符合建筑结构荷载规范G
