藝術形狀波形如何設定

隨著建造技術和材料行業的發展，越來越多非線性的，具有流線感的設計，得以脫離紙面，落地成型。其中就離不開GRG、GRC、GRP3種材料的運用。這3種材料的使用前景廣泛，但是相關的材料知識卻比較匱乏，不便於設計師對這3種材料的瞭解，更限制了設計師對3種材料的運用。

今天就為大家分享有關GRP材料的知識。GRP材料也是廣泛運用在非線性的，具有流線感的設計中。可能它就在你身邊，只是你不認識它而已。本文主要解決以下問題：

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什麼是GRP（FRP）？

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為什麼要了解GRP（FRP）？

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如何運用GRP（FRP）？

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另一個名字叫FRP（Fiber Reinforced Plastics ），俗稱玻璃鋼。由纖維材料與基體材料按一定的比例混合後形成的高效能材料，具有質輕而硬、不導電、機械強度高、耐腐蝕等特性。

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許多設計師對GRP材料都比較陌生，其實GRP材料已經問世多年了。從20世紀40年代問世以來，FRP首先被應用於航空航天、軍事等領域。

以客機為例，客機制造材料中的FRP佔比逐年增高，至波音787和空客350均已超過50%（重量比），高於鋼、鋁、鈦等金屬及其合金。

隨著材料製備成本的降低，FRP也開始走入大眾生活，常用的有玻璃纖維增強複合材料GFRP（俗稱玻璃鋼）、碳纖維增強複合材料CFRP。

GFRP多用於景觀雕塑、座椅、垃圾桶、儲料罐等，CFRP可用於遊艇、汽車、腳踏車、體育休閒器具等。

FRP最早於1960年代被用於民用建築。但直到1990年代，隨著FRP加固鋼筋混凝土結構技術的興起，工程界才逐漸認可對這種新型材料，並擴充套件到對鋼結構、木結構、砌體結構的加固工程中。

伴隨著生產技術的革新，生產成本的降低，材料效能的不斷提升，近年來GRP材料使用已經越來越廣泛。

備受青睞的GRP，具有哪些特點？

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GRC,GRG,GRP,

有什麼區別？

FRP的抗拉強度明顯高於鋼筋，與高強鋼絲抗拉強度差不多，一般是鋼筋的2~10倍。

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什麼是GRP（FRP）？

FRP複合材料熱膨脹係數與混凝土相近，當環境溫度發生變化時，FRP與混凝土協調工作，兩者間不會產生大的溫度應力。

GRP,

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FRP材料抗腐蝕、抗疲勞效能好，可以在酸、鹼、氯鹽和潮溼的環境中長期使用，從而可提高結構的使用壽命，這是一般結構材料難以比擬的。

Ps：但是，與一般混凝土相比較，FRP複合材料的防火效能偏差，這又制約了該類結構產品的推廣應用，成為今後要解決的一大問題。

為什麼要了解GRP（FRP）？

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FRP材料輕質高強，因此採用FRP材料可減輕結構自重，施工方便，其重量一般為鋼材的20%。應用於大跨結構中時，可極大減輕結構自重。

以喬布斯劇院為例，整個碳纖維屋蓋自重僅80t，可採用整體吊裝方式施工。按屋蓋直徑約47m計算，摺合每平米平均重46kg，僅相當於約6mm厚的鋼板。如此驚人的減重效果，才使得屋面承重與周邊結構玻璃的應用成為可能，造就了令人驚歎的空間效果。

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抗拉強度高

FRP的生產製作工藝包括拉擠、纏繞、手糊、噴射成型等多種方式。不僅可規模化生產形狀規則的FRP製品，更可製作出幾乎任意形狀的板材用於構築非線性建築造型。

以下展示了手糊工藝製作異形面板的典型流程：加工底膜->手糊->脫模得到基本單元->單元組裝。

採用數控機床或3D列印技術進行模具加工，可以精確、快速地得到任意曲面造型。

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FRP具有包括栓接在內的多種連線方式，其材料的輕便性使其更便於拆卸和組裝。

扎哈的香奈兒流動藝術博物館面積約700平方米，主結構構件為鋼結構，外皮為寬度不超過2。55m的GFRP曲面板，在較短時間內就能進行拆卸和拼裝，使其成功地完成了從香港途徑東京、紐約、莫斯科、倫敦直至巴黎的全球巡展。

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材料的膨脹係數相近

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FRP屬於人工材料，可根據工程需要，採用不同纖維材料纖維含量和鋪陳方式等不同工藝設計出不同強度指標、彈性模量及特殊效能要求的FRP產品，工廠化生產，現場安裝，有利於保證工程質量，提高勞動效率，實現建築工業化。

注意：因為FRP是纖維透過基體聚合而成，纖維間強度由基體決定（強度一般弱於纖維），所以垂直於纖維方向強度較弱。FRP的抗剪強度低，其強度僅為抗拉強度的5%~20%，這要求FRP構件在連線過程中需要研製專門的錨具、夾具，這也使得FRP構件的抗剪能力成為研究突出的問題。

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基於GRP材料各種優越的特點，我們將GRP製作成各種產品，充分發揮GRP的價值。

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耐腐蝕

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重量輕

包括FRP布和FRP板，主要用來貼上在混凝土結構的表面對其進行加固補強。

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包括FRP筋和FRP索；主要在FRP筋混凝土結構、FRP預應力混凝土結構和橋索中替代鋼筋和鋼絞線。

成型方便

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可作為混凝土結構中的配筋或簡易工作平臺。

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便於拆卸組裝

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截面形式靈活多樣，力學效能好，用途廣，是FRP結構應用的主要產品。

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工廠化生產，裝配化建造

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主要用作FRP管混凝土結構，可以作為柱、樁，甚至梁，使構件效能大大優於普通鋼筋混凝土。

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如何運用GRP（FRP）？

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由上下面的FRP板和夾心材料組成，充分利用了面層FRP材料強度，有很高的強度重量比和剛度重量比，是非常合理的構件形式，主要在梁和橋板中應用。

還有一些其他工藝的FRP產品，如模壓產品、層壓和卷管產品、熱塑性成型產品以及手糊產品等。

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常見的GRP產品

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採光板在固定前需先導孔，孔徑必須大於固定螺釘直徑的6～9mm，以適應材料的熱脹冷縮。

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採光板採用鋁型材扣件固定，波形採光板採用採光板支架和自攻螺釘連線固定，再打膠密封。採光板的位置一般設定在跨中。

FRP

採光板與鋼板在縱向搭接時，最小必須有200mm的重疊，並貼置兩條止水帶。

片材：

採光板與自攻螺釘連線，必須有蓋板。陽光板冷熱變形較大，容易被自攻釘剪破，因此陽光板在打自攻釘處應開較大孔。在安裝採光板時要考慮採光板的伸縮性。

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採光板固定時，必須使用良好的泛水墊圈，使之介於螺釘與採光板之間，以便於防水防塵。將泛水墊圈套入螺釘內以後，用電鑽鎖入模條內，即完成採光板的固定工作。

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採光板在12m以內無需搭接，超過12m則需要搭接，搭接長度為200~400mm，搭接處施塗兩道密封膠，橫向搭膠不需收邊，縱向彩鋼板的搭接需看板型，普通壓型鋼板一般不考慮做收邊，直接將其與彩板用自攻釘固定，並施塗密封膠，咬合板則需做收邊。

FRP

採光板施工時，嚴禁將腳直接踩在波峰上，以免採光板開裂。必須在採光板的橫向位置，放置一塊1200mm×300mm的防滑厚木板，腳踩在其上進行採光板的導孔和固定螺釘工作。