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膜材介绍

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     膜结构(Membrane)是 20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,是由多种高强薄膜材料(PVC或Teflon)及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一 定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。膜结构可分为充气膜结构和张拉膜结构两大类。充气膜结构是 靠室内不断充气,使室内外产生一定压力差(一般在10㎜~30㎜水柱之间),室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向上的浮力,从而实现较大的跨度。张拉摸 结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成型,其造型非常优美灵活。

    

  膜结构所用膜材料由基布和涂层两部分组成.基布主要采用聚酯纤维和玻璃纤维材料;涂层材料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。常用膜材为聚酯纤维覆聚氯乙烯(PVC)和玻璃纤维覆聚聚四氟乙烯(Teflon)。PVC材料的主要特点是强度低、弹性大、易老化、徐变大、自洁性差,但价格便宜,容易加工制作,色彩丰富,抗折叠性能好。为改善其性能,可在其表面涂一层聚四氟乙烯涂层,提高其抗老化和自洁能力,其寿命可达到15年左右。Teflon材料强度高、弹性模量大、自洁、耐久耐火等性能好,但它价格较贵,不易折叠,对裁剪制作精度要求较高,寿命一般在30年以上,适用于永久建筑。     


  用于膜结构中的高强度柔韧薄膜称膜材,它是一种耐久用、高强度的涂层织物,由织物和涂层复合而成,具有质地柔韧、厚度小、重量轻、透光性好的特点。对自然光吸收和透射能力、阻燃,具有良好的耐久、防火、气密等特性;表面经过氟素处理或二氧化钛处理的膜材料抗老化性能好,具有较高的自清洁性能。


      适合覆盖大跨度空间


  膜结构中所使用的膜材料每平方壹公斤左右,由于自重轻,加上钢索、钢结构高强度材料的采用,与受力体系简洁合理——力大部分以轴力传递,故使膜结构适合跨越大空间

而形成开阔的无柱大跨度结构体系。


      防火性与抗震性


  膜结构建筑所采用的膜材具有卓越的阻燃性和耐高温性,故能很好的满足防火要求。由于结构自重轻,又为柔性结构且有较大变形能力,故抗震性能好。   

工期短:膜材裁剪。拼合成型及骨架的钢结构、钢索均在工厂加工制作,现场只需组装,施工简便,故施工周期比传统建筑短。


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从结构上分可分为:骨架式膜结构,张拉式膜结构,充气式膜结构3种形式
 

1.骨架式膜结构(Frame Supported Structure) 以钢构或是集成材构成的屋顶骨架,在其上方张拉膜材的构造形式,下部支撑结构安定性高,因屋顶造型比较单纯,开口部不易受限制,且经济效益高等特点,广泛适用于任何大,小规模的空间。 
2.张拉式膜结构(Tension Suspension Structure)  以膜材、钢索及支柱构成,利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安 定的形式。除了可实践具创意,创新且美观的造型外,也是最能展现膜结 构精神的构造形式. 近年来,大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材构成钢索网来支撑上部膜材的形式。因施工精度要求]高,结构性能强,且具丰 富的表现力,所以造价略高于骨架式膜结构。 
3.充气式膜结构(Pneumatic Structure)  充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边,利用送风系统让室内气压上升到一定压力后,使屋顶内外产生压力差,以抵抗外力,因利用气压来支 撑,及钢索作为辅助材,无需任何梁,柱支撑,可得更大的空间,施工快捷,经济效益高,但需维持进行24小时送风机运转,在持续运行及机器维护费用的成本上较高。


膜结构厂



亚群膜结构的优势

  >;自清洁性-自始至终保持洁白美丽   

      >;透光性-充满自然光的明快空间   

      >;大跨度-无柱空间   

      >;轻量结构-抗灾、救灾威力大  

    >;舒适空间-自由的造型多用途   

      >;积雪对策-膜结构房顶有利于自动滑雪  

    >;防火性和耐久性-理想的建筑用膜材料



膜结构施工步骤

一、膜材裁剪、包装及运输索膜结构体形通常都较为复杂,各种角度变化较多,且加工精度要求非常高。在制作过程中要加强质量管理,保证制作精度。在膜结构制作前,需要对工程所用膜材及配件按设计和规范要求进行材质和力学性能检验,如膜材的双向拉伸试验。膜材加工制作要严格按设计图纸在专业车间由专业人员制作。由于索膜结构通常均为空间曲面,裁剪就是用平面膜材表示空间曲面。这种用平面膜材拟合空间曲面的方法必然存在误差,所以裁剪人员在膜材裁剪加工过程中加入一些补救措施是相当必要的。对已裁剪的膜片要分别进行尺寸复测和编号,并详细纪录实测偏差值。

二、裁剪作业过程中应尽量避免膜体折叠和弯曲,以免膜体产生弯曲和折叠损伤而使膜面褶皱,影响建筑美观。膜片下料完成后再根据排水方向和膜片连接节点确定热熔合方案。在正式热合加工前,要进行焊接试验,确保焊接处强度不低于母材强度。经检验合格的成品膜体,在包装前,应根据膜体特性、施工方案等确定完善的包装方案。如聚四氟乙烯为涂层的是玻璃纤维为基层的膜材料可以以卷的方式包装,其中卷芯直径不得小于100mm,对于无法卷成筒的膜体可以在膜体内衬填软质填充物,然后折叠包装。包装完成后,在膜体外包装上标记包装内容、使用部位及膜体折叠与展开方向。在膜材运输过程中要尽量避免重压、弯折和损坏。同时在运输时也要充分考虑安装次序,尽量将膜体一次运送到位,避免膜体在场内的二次运输,减少膜体受损的机会。     


        膜材料加工制作工艺漉程为:膜裁剪出图→审图→膜加工技术交底→检验→放样→裁剪→膜材预拼装→膜材热熔合→边缘加工→成型尺寸复核→清洗→包装→出厂。


三、支承结构安装张拉索膜结构的支承可分为刚性边界和柔性边界。支承结构安装误差的大小,不仅直接影响建筑的外观,还影响结构内预应力的分布,严重者将影响结构的安全性。在安装支承钢结构前,应按规范和设计要求对钢结构基础的顶面标高、轴线尺寸做严格的复测,并作复测纪录。支承结构安装工艺流程为:钢结构预埋交底→钢结构预埋→钢结构制作→基础预埋复核→构件防腐涂装→构件防火涂装→构件吊装。

四、膜体安装膜体进场安装前,应组织项目有关人员对施工方案进行评审,确定详细的安装作业与安全技术措施。先复核支承结构的各个尺寸,使每个控制点的安装误差均在设计和规范允许的范围内;对膜体及配件的出厂证明、产品质量保证书、检测报告及品种、规格、数量进行验收;检查膜体外观是否有破损、褶皱,热熔合缝是否有脱落,螺栓、铝合金压条、不锈钢压条有无拉伤或锈蚀,索和锚具涂层是否破坏。在组织验收构件的同时,还应根据场地条件和施工方案搭设膜体展开平台,安装安全网。对大型的张拉膜结构,要收集安装期间的气象信息。安装过程中要密切注意风向和风速,避免膜体发生颤动现象。在强风或大雨天气要及时停止施工,并采取相应的安全防护措施。



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