膜结构设计规范
膜结构之类别
膜结构之造型类别可分为以下四类：
1．骨架式膜结构：此类膜结构是固定在精致钢材、空间桁架或其他坚固的构架上，称之为骨架式膜结构。
2．张力式膜结构：仅利用简单的支撑系统及膜素材自身的张力特性，构成此类膜结构。
3．气充式膜结构：充气在由膜结构所构成之封闭区间内，随着气压升高所产生之力量，可使膜结构支撑在所须之位置，并提供膜结构所须之张力及对抗载重和外力。
4．开启式膜结构：在张力式膜结构和气充式膜结构中，被允许局部或全部是可开启的，此类为可开启式膜结构。
材质
1．膜素材材质可分为三大类：
（1）类型A：此材质是指以玻璃纤维为其素材，而表面处理为PTFE，且其品质之要求如下：
a．玻璃纤维之单位重量应大于150g/m2。
b．表面处理的材质单位重量应介于400g/ m2与1100 g/ m2之间。
c．膜素材之厚度应高于0.5mm。
（2）类型B：此材质是指以玻璃纤维为其素材，而表面处理为PVC，且其品质之要求如下：
a．玻璃纤维之单位重量应大于150g/m2。
b．表面处理的材质单位重量应介于400g/ m2与1100 g/ m2之间。
c．膜素材之厚度应高于0.5mm。
d．膜素材应提供防火之处理。
（3）类型C：此材质是指以聚脂树脂、人造纤维…等或其他类似之材质为其素材，而表面处理为PVC或其他类似之原料，且其品质之要求如下：
a．玻璃纤维单位重量应大于100g/m2。
b．表面处理的材质单位重量应介于400g/ m2与1100 g/ m2之间。
c．膜素材之厚度应高于0.5mm。
d．膜素材应通过JISA 1322之自然试验第二级。
2．膜素材之张力应满足下列六项条件：
（1）其张力应大于20kg/cm，在经向（warp）和纬向（weft）的张力差应低于20％。
（2）张力强度之测试应遵照JISL1096的标准，且特别著重于长条测试，且膜测试之样本应超过5件，取其张力测试之平均值。
（3）在张力测试时，其伸长量（破坏实验）应低于35％。
（4）在撕力测试时，其测试宽度为10mm，其撕力大小应高于10kg以及张力之大小之
15％。
（5）若以张力测试值来订定撕力之大小，应满足JISL1096的标准。
（6）除了上述的测试，膜尚需考虑其耐久性、对气候之稳定性、防水性…等，膜素材应提供充分的条件以符合设计之所需。
3．当膜素材需要被接合时，接合处应满足以下三项之规定：
（1）在接合处之强度要求：若接合方式为缝合时，其缝合后之张力强度应高于原素材之70％；若为其他接合方式时，其接合后之张力强度应高于原素材之80％。
（2）若接合处处于60℃之常温之下，其张力强度应高于原素材之60％。
（3）接合处之张力强度测试应满足上述第2项中之（2）。
4．膜素材之张力实验应由实验超过3个样本所得之平均值所得。
5．若以膜结构为建筑结构为主要部分者，需再满足下列规定：
（1）钢索其品质要求，应高于以下之标准：JISG 3525，亦可依JISG3502、JISG3506、JISG4309之规定，所至之结构钢索其折损载重应与张力强度F C相关。
（2）合成纤维索其品质要求应高于以下之规定：JISL2703、JISL2704、JISL2705、JISL2706、JISL2707，且张力强度应为F1。
（3）不锈钢索应使用SUS304或高于JISG4309规定之品质，其承受力之大小应满足JISZ2241之规定且应力测试点之伸长量允许值约为0.2％。
（4）开启式的膜结构上所使用的钢及其装置，其品质要求应高于以下之规定：JISG4051、JISG4102、JISG4103、JISG4104、JISG4105、JISG4106、JISG3201、JISG5101、JISG5501、JISG1101之规定，且应满足所对应之单位允许应力。
结构设计和一般性的结构
1．若膜素材为主要的结构时，不论在何时（除了在修复检查或其他不可避免的情况时），膜素材应维持其应有张力。
2．若张力大小不如预期时，应作适当的测试与调整以避免结构体损坏。
3．膜的形状应考虑到雨雪的加速滑动。
4．骨架式和张力式的膜结构在建构时，应注意：
（1）当膜素材断裂时，其支撑点不至于倾倒。
（2）当膜结构安装好时，不论是部分或是整体开启时，开启的部分不会倾倒。
5．充气式的膜结构应维持自身应有的气压，在检视和修复时，需考量没有危险的情况下，才允许失去其气压。
6．可开启式的膜结构应满足下列条件：
（1）应注意在开启的过程中是否有危险之虞。
（2）在开启的状态下，是否会因风力、雨水而导致结构体的损毁。
（3）开启的设备满足结构上的安全性。
7．当膜素材利用其他配件，如钢索（Cable）来补强时，膜表面所之张力应平顺地转移至其他结构体上。
8．基座应在混凝土的结构上加以补强。
9．在膜素材和其他物质地交接面时，可以预期该处之应力值会较大，因此，应提供适当的补强，以避免膜的损坏。
10．在接点处，应力应平稳地兹膜材质传送至另一物质，应加以考量必须补强及预防突然而来之力量导致破坏。
11．膜结构的其他配件亦应满足结构安全性之考量，并配合实际膜结构之所须。
I、结构计算
1．膜结构主要的结构计算：
（1）考虑膜素材在膜结构上所承受之力量大小之结构计算，应满足下列规定：a．膜结构在膜承受载重时的切面所受应力之影响须加以计算。
b．不论是持续性或是间歇性的载重所产生之单位应力，作用在膜结构的切面，应由下
其中G=静载重所产生之应力
P=活载重所产生之应力
S=来自雪压所产生之应力
W=来自风压之所产生之应力
K=来自地震之所产生之应力
Ti=初始之张力值之应力
Pi=内部压力所产生之应力
由上式所计算之值，不应超过所计算出之允许单位应力值。
2． 载重和外力
（1） 应考量的载重和外力有下列七项：
a ． 静载重：G
b ． 活载重：P
c ． 雪载重：S
d ． 风压：W
e ． 地震：K
f ． 初始压力：Ti －适用在骨架式和张力式膜结构
g ． 内部压力：Pi －适用在气充式膜结构
（2） 除了上述规定由水压、振动外力之撞击，亦应加以考量，且应符合实际情况。
（3） 自载重和活载重的计算须考虑实际情况。
（4） 当静载重之值小于或等于雪载重
3
1
时，则考虑之雪载重应将实际之雪载重乘上 1.1倍。
（5） 尽管上式将雪载重做了规定，但可开启式膜结构之雪载重，仍需考虑在开启时、闭合时、或开启闭合执行中之真实状态，加以考虑。
（6） 风压需如规范所求。
（7） 尽管上式将风压做了规定，但可开启式膜结构之风压，仍需考虑在开启时、闭合时、或开启闭合执行中之真实状态，加以考虑。
（8） 地震需如规范所求，但可开启式膜结构之地震力，可不需有额外之考虑。
（9）
而气充式的膜结构其内部压又应由下列所规定： 一般情况：高于20KG/m 雪季：大于（S ＋20）KG/m 强风：和一般情况时相同。
暴风雨：和下表所述之值相等和大于。
地震：和一般情况时相同。
其中H 为建筑物的高度（m ） 而W 为建筑物的最大的宽度
Q 为速压（V elocity pressure ）
3． 可允许之单位应力
可允许之单位应力应如下之规定
（1） 单位应力值如下表：
此表中Fm表示膜素材之张力强度；而在膜之接合处，若是以螺栓接合，其值
应乘上0.9。
（2）在上述中，在接合处的张力强度Fm’=0.9×n×Fm取得，其中Fm表示膜素材之张力强度，n为使用膜素材之总层数。
（3）
（4）而在不锈钢索和钢索之可允许单位张力大小应如下所规定：
Fr：为合成纤维绳索之张力强度。
Fsw：为不锈钢之标准力量。
（5）
其中Fs为钢材之标准规格力量
4．材质力量
（1）金属绳索之受力大小应为0.7F
（2）可开启式膜结构之配件和开启系统装置，其张力、压力，弯曲受力皆为Fs，而所受之剪力为Fs/3，而其中，Fs为钢材之标准规格力量。
5．其他部分之结构计算
应计算其他部分之结构是否符合安全考量。