膜結(jié)構(gòu)是一種張力結(jié)構(gòu)體系,通過對膜表面施加預(yù)張力,使結(jié)構(gòu)在給定的設(shè)計形狀下獲得剛度和承載力。因此,應(yīng)從設(shè)計、施工和使用等方面采取相應(yīng)措施,確保膜表面處于穩(wěn)定的拉伸狀態(tài)。
1.在概念設(shè)計階段構(gòu)思膜結(jié)構(gòu)工程方案時,應(yīng)根據(jù)項目所在地的自然條件進行仔細分析。雨雪地區(qū)不宜采用曲面形狀,曲面起伏較大,積雪不均。
膜表面應(yīng)具有較大的坡度,以便于排水。對于臺風(fēng)多發(fā)地區(qū),不宜采用剛度差大或局部懸臂的形狀。在設(shè)計曲面形狀時,避免將膜結(jié)構(gòu)的曲面弄平,否則不僅需要施加較大的預(yù)張力來形成所需的曲面,而且會使膜表面處于彎曲狀態(tài),膜材料的抗拉強度無法得到有效利用。曲面也應(yīng)光滑連續(xù),以避免拐點和尖角,否則這些區(qū)域的膜表面容易出現(xiàn)褶皺或應(yīng)力集中,
膜面不得直接放置在墻上。在臺風(fēng)多發(fā)地區(qū),應(yīng)選擇高撕裂強度的膜材料進行設(shè)計。
2.膜結(jié)構(gòu)設(shè)計時,膜材料的強度應(yīng)有足夠的安全裕度,以保證膜表面張拉后能承受正常荷載。同時,接頭結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮由于材料蠕變、疏松連接、膜面積水和其它膜表面松弛而導(dǎo)致膜表面需要二次張緊的可能性。節(jié)點連接器應(yīng)具有足夠的強度和剛度,以防止故障。
連接器的外緣應(yīng)進行加工,使其光滑無棱角,以防止薄膜材料因局部翹曲而被劃傷。對于有旋轉(zhuǎn)要求的節(jié)點,結(jié)構(gòu)應(yīng)保證自由旋轉(zhuǎn)。雙層膜結(jié)構(gòu)的內(nèi)膜節(jié)點連接一般不防水。對于一些重要項目,也可以考慮進行適當(dāng)?shù)姆浪团潘幚?,以避免雨水直接進入房間造成嚴重損失,以免損壞外墻。
3.膜結(jié)構(gòu)制作和安裝時,確保膜表面處于設(shè)計要求的張力狀態(tài)。切割和下料時,
根據(jù)薄膜材料的型號和批次,考慮沿經(jīng)緯方向的收縮,對有色差、劃痕、斷絲、跳紗、涂層剝落等局部缺陷的薄膜材料應(yīng)及時清除。膜結(jié)構(gòu)安裝前,應(yīng)對下部土建結(jié)構(gòu)進行仔細檢查和驗收,
復(fù)核相關(guān)幾何尺寸和具體結(jié)構(gòu)是否與原設(shè)計圖紙一致。根據(jù)膜結(jié)構(gòu)的具體形式,制定合理的安裝施工方案。張力通過電纜和外圍節(jié)點均勻施加在膜表面,
使膜表面呈現(xiàn)設(shè)計形狀。施力時,建議分批均勻拉伸,以防止薄膜表面應(yīng)力超過材料的拉伸強度,或由于加載速率變化過大而導(dǎo)致薄膜材料撕裂。
4.膜結(jié)構(gòu)中的金屬構(gòu)件應(yīng)采取有效的防銹措施。這對于沿海地區(qū)或潮濕環(huán)境中的金屬部件尤為重要。鋼構(gòu)件應(yīng)在噴砂除銹后涂上無機富鋅漆和相應(yīng)的面漆,或鍍鋅防腐。
5.膜結(jié)構(gòu)在使用過程中的維護也是膜結(jié)構(gòu)正常運行的重要環(huán)節(jié)。由于膜材料的蠕變和節(jié)點的松動,膜表面可能會因預(yù)張力的損失而松弛,金屬部件的外觀可能會生銹,膜表面涂層可能會局部剝離。因此,使用過程中的維護也非常重要。一般工程完工后2年對膜表面進行第二次預(yù)張力,金屬構(gòu)件使用4~5年后也應(yīng)進行面漆。