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如何有效避免膜结构的膜面褶皱

来源:www.sylmjg.com         发布时间:2020-07-07 返回列表

  膜结构作为新的建筑形式在国际及国内都得到了迅速的发展和应用。如体育设施有体育场、体育馆、游泳馆、健身中心、网球馆、篮球馆等;文化设施有展览中心、剧场、会议厅、博物馆、植物园、水族馆等;交通设施有机场、火车站、公交车站、收费站、码头、加油站、天桥连廊等;商业设施有商场、购物中心、酒店、餐厅、商店门头(挑檐)、商业街等;工业设施有工厂、仓库、科研中心、处理中心、温室、物流中心等;景观设施有建筑入口、标志性小品、步行街、停车场等。

  膜结构之所以能在诸多领域均得到应用,主要归功于膜结构本身的建筑特点。膜结构按结构形式分为骨架式膜结构,张拉式膜结构,充气式膜结构,无论哪种形式,其构造均能做到不拘一格。然而,我们经常能遇到施工完成的膜结构产生膜面褶皱的情况,严重影响了膜结构的美观。下面就膜结构选材、加工、施工等方面着手分析, 阐述影响膜结构膜面褶皱的原因,并提出减少膜结构膜面褶皱的几点建议:

  一、从选材方面减少膜面褶皱
  材料制作原料不同决定材料的性质不同,我们在设计方案的时候就需要考虑选取材料的力学性能,使材料达到设计要求而不至于使结构变形或破损。

  1、PTFE膜材是在超细玻璃纤维织物上涂以聚四氟乙烯树脂而成的材料。这种膜材有较好的焊接性能,有优良的抗紫外线、抗老化性能和阻燃性能。但由于玻璃纤维基材具有脆性,湿、热环境对其力学性能有一定的影响,在拉力和紫外线的作用下会有较大徐变,容易形成膜面褶皱,所以,选择PTEF玻璃纤维膜材一般在室内或者环境适宜的情况下采用。

  2、PVC建筑膜材开发和应用得比较早,通常规定PVC涂层在玻璃纤维织物经纬线交点上的厚度不能少于0.2mm,一般涂层不会太厚,达到使用要求即可。PVC本身不耐老化,多用于临时建筑。

  3、ETFE建筑膜材由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。ETFE不仅具有优良的抗冲击性能、电性能、热稳定性和耐化学腐蚀性,而且机械强度高,加工性能好。近年来,ETFE膜材的应用在很多方面可以取代其他产品而表现出强大的优势和市场前景。这种膜材透光性特别好,号称“软玻璃”,质量轻,只有同等大小玻璃的1%;韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂,延展性大于400%;耐候性和耐化学腐蚀性强,熔融温度高达200℃;可有效的利用自然光,节约能源,有良好的声学性能。ETFE膜材可用于各类建筑膜结构。

  二、从结构加工方面减少膜面褶皱
  结构加工主要分为支撑结构加工和膜面的加工。支撑结构一般为钢结构,其加工步骤为:下料—按图放样—制作胎具—设备弯曲—组拼弧管—确定分段处—按节点点固支杆—施焊A面—检查焊缝质量—按段翻身—施焊B面—检查焊缝质量—工地现场拼装—涂刷面漆—检查焊缝质量。

  1、从钢结构加工方面减少膜面褶皱
  下料:材料经抛丸除锈后在相贯切割机上下料,并清理切口处腐渣,准备拼接使用。切割后的杆件均要有坡口。对加强节点处的材料,除按长度切割外,延轴线方向切开,以便于安装。
  放样:放样要严格按图纸进行,放样时应给予注意。注意,放样是在已准备的胎具基面上进行。
 胎具准备:胎具由T=16mm厚的钢板组成,宽度与钢管宽度相配,为节约钢板,两行钢板可用槽钢支撑连为一体。组拼弧管要求钢管管径足够大,壁厚有12mm、10mm等。组拼处的焊缝质量为一级,焊缝钝边间隙为2--4 mm,坡口角度为40度,对接处不论等截面还是变截面均要衬管。施焊时要严格按照焊接工艺进行。每焊一道都要把焊道清理干净,以确保一级焊缝质量。


 点固焊:点固支管前,把放样的节点转移到上下弦杆的表面,并按杆件的编号进行点固。点固焊一般是从中间向两端扩展。点固焊间距在50~100 mm左右,焊点长度为30 mm。
 焊接:焊接时要严格按照焊接工艺规范执行。相贯处和对接处打底应尽量选用CO2气体保护焊,面层可选用手工焊。
 焊缝检查:所有对接焊缝按一级焊缝进行检查,要求开坡口的角焊缝也要进行检查,检查时除检查焊缝外观外,还要进行超声波检查,如发现焊缝不合格,应进行返修。
 工地拼接:工地拼接时拼接处要加衬管,并要通过支撑使整个桁架找平,借助手拉葫芦等工具使焊缝处符合图纸要求后再进行点固焊,然后正式施焊。支撑要有一定高度,以便于全 方位焊接。

  2、从膜面加工方面减少膜面褶皱
  技术准备:收集技术资料,设计膜的裁剪加工工艺生产流图。
  生产准备:根据工程材料表编制采购计划,生产作业计划,采购来的原材料必须有产品合格证,并经质验部门对原材料抽样复验,确认合格后方可投入生产制作及施工,由于膜材料为进口材料所以此项工作所需的时间比较长。
  生产制作:严格按计算机提供的切割模型完成,并考虑膜材料的双向拉伸性,膜的裁剪和复合处理,应保证材料的均匀性和无残缺,膜的搭接要保证高频焊接的尺寸以保证其拉伸强度,搭接时要注意加筋补强。

  3、从索具加工方面减少膜面褶皱
  技术准备:收集技术资料,算出索具的加工下料长度及编制出其加工工艺过程。
  生产准备:根据工程材料编制采购计划,生产作业计划,采购来的原材料必须有产品合格证,并经质检部门对原材料抽样复验。
  试验检测:生产加工前应对钢丝绳进行相应试验,测试其是否有稳定的抗拉强度和弹性模量,并符合有关标准,以掌握材料的性能。
  生产加工:索具的加工要保证其精度要求,即在制作前应试行初次拉伸,保证达到设计要求,加工完毕后也要试拉,以保证质量要求。

  三、从结构安装减少膜面褶皱
  结构安装主要为支撑结构的安装和膜面的安装,安装步骤为:校验钢架尺寸—焊接连结件—地面展膜连接配件—反叠膜片—吊装—打开膜片—张拉—定位—调整。
  1、校验钢架尺寸:检查现场的机器设备是否安全,检查钢结构上的中心楔眼是否与膜布的模型相吻合。
  2、焊接连结件:焊接连接件,并清理焊渣,打磨焊瘤。
  3、地面展膜连接配件:把膜布打开放在清洁的防潮布上,把膜对折在半个纵带上,然后夹住膜布使其成自由状,膜材临时就位,保证所有的调整都有利,把索系在较低的底部,以保证绳索系索具的末端,插入边缘绳索,与膜布相配合,把绳索系在膜布的角上,把绳索系在较高点的一头,让这些绳索超过膜布,使钢结构上的插销与膜布上的金属板相配合,检查所有的插销是否达到了设计上的要求,检查所有的支索、设备及附件是否爪确。
  4、铺膜:将膜吊至铺装位置,用索扣固定牢固,保持织物的松持状态,将松散的膜和脊索分别拉至四周的接点处,连接四周的接点板并安装索扣将其固定牢固。注意膜保持在松持的状态。
  5、拉定位:检查接触表面、所有的钢膜结构部位是否连接牢固,将膜铺至指定位置,同时注意配合协调,保持其稳定性,完毕后,用索扣将其牢固固定,最后戴上压条。
  6、调整:安装就位后调整。
  在实际生产中,膜结构加工和膜结构安装是影响膜结构膜面褶皱的主要原因,施工者应在这两方面提高重视程度,加强具体措施,达到减少膜结构膜面褶皱的目的,使膜结构建筑美观得以实现。

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