【中國幕墻網】一、引言
易拆卸、可重新安裝使用的臨時性建筑在展覽會、人員接待、各類戶外活動中廣泛使用。臨時性建筑除了安全、實用、美觀以外，為了便于安裝拆卸，應盡可能減小結構的自重，做到輕型高效。為此，可以采用兩種途徑。一種是使用高強度輕質材料，例如高強度索、鋁合金材料等；另一種是受力合理的結構體系，例如張拉結構、薄膜結構等。
本文介紹鋁合金為主體結構材料、ETFE薄膜為屋面材料的可拆卸實驗展示廳的設計與安裝。
鋁合金材料的自重約為鋼材的三分之一，具有很好的擠壓加工性能，加工精度高，可以擠壓形成復雜的截面。鋁合金材料耐腐蝕性能良好，并且具有很好的裝飾性，國內大量用于幕墻結構中，少量用于空間結構、步行天橋中。鋁合金材料品種很多，大多數品種焊接性能差，因此鋁合金連接以螺栓連接為主，同時通過合理的截面設計和插件設計，實現易拆卸式連接（1）。
作為一種新型的建筑薄膜材料，ETFE薄膜已開始在我國使用。ETFE薄膜的最大特點是透光性能好，可見光透過率達到90%以上。ETFE薄膜的斷裂延伸率接近400%，但屈服應力（15MPa左右）時的應變只有約2%，可見在小于屈服應力的正常工作應力條件下，與織物類膜材相比ETFE薄膜不易被拉伸（2）。由于ETFE薄膜不易被拉伸的特點，實用中常用氣枕的形式，利用空氣壓力維持ETFE薄膜的張緊狀態。
ETFE氣枕結構需要充氣控制系統，包括管路、送風設備、電源系統、監測與控制系統，以保證內壓符合設計要求。同時氣枕結構應具有較好的氣密性能，并應在局部漏氣時也能保證結構的安全性。這些輔助設備價格昂貴、管理復雜，對結構要求較高。為了克服這些缺點，本文嘗試采用彈性裝置代替空氣壓力的ETFE枕式結構（3），利用被壓縮的彈簧的彈性回復力張緊膜面。
二、實驗展示廳整體概要
實驗展示廳用于展示、接待、休憩等臨時場所（圖1）。展示廳長8米，寬4米，結構總高3.3米。主體鋁合金梁柱結構采用外徑80mm×80mm的方形截面（材料6063/T5），截面設計成便于連接安裝的形式，通過插入于截面內的不銹鋼插件進行節點的連接，柱下設鍍鋅鋼柱腳（圖2）；屋面分割為八個正方形單元，分別采用了氣枕式ETFE薄膜結構和彈簧支撐枕式ETFE薄膜結構（薄膜厚度200μm，日本旭硝子公司生產），以比較兩種體系的使用性能；柱間采用橫向布置的鋁合金欄桿作圍護結構，展示廳內鋪設木制地板。
整個結構外形輕巧、美觀；結構安裝簡單、迅速，不需焊接，可多次拆裝、反復使用。
三、鋁合金結構設計
（一）鋁合金構件
可以擠壓成型是鋁合金在加工方面相對于鋼材最主要的優點，也是其作為結構材料的重要特征之一。擠壓成型可以生產出熱軋或焊接所不能得到的復雜截面的型材，獲得更加合理的截面形式。
展示廳的鋁合金梁柱即采用擠壓成型方法制作。梁柱截面四面開槽，方便了各構件通過插件進行連接（圖3）。由于結構所需梁、柱構件的數量較小，而為擠壓某種截面的鋁合金構件所需模具的制作費用相對較高，因此展示廳為避免大量開模造成的不經濟，各構件采用了相同的截面形式（圖4）。
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鋁合金材料的焊接工藝復雜，焊接熱影響區材料不能達到和母材等強度(4)。為克服鋁合金材料的焊接難題、簡化結構安裝工作，同時使得結構能夠容易拆裝、反復使用，展示廳根據梁柱截面預留的槽孔設計了不同部位所需的各種不銹鋼插件，通過螺栓將結構構件連接固定（圖5）。
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