张拉膜体安装包括膜体展开、连接固定、吊装到位和张拉成形四个部分。
①展开膜体前,在平台上铺设临时布料,以保护膜材不被损伤及膜材清洁,严格按确定的顺序展开膜体。打开包装前应校对包装上的标记,确认安装部位,并按标记方向展开,尽量避免展开后的膜体在场内移动。在展开的膜面上行走时要穿软底鞋,不得佩带硬物,以防膜体受到刮伤。
②在平台上展开膜体后,用夹板将膜材与索连接固定张拉膜。夹板的规格及夹板间的间距均应该严格按设计要求安装。对一次性吊装到位的膜体,也必须一次将夹板螺栓、螺母拧紧到位。
③目前索膜结构吊装较多应用多点整体提升法,是将已经成熟的整体“提升”技术加以改造用于索膜结构这种柔性结构的施工过程中,该工艺要求整个过程必须同步。起吊过程中控制各吊点的上升速度和距离,确保膜面的传力均匀。
亦可采用分块吊装的方法,将膜体按平面位置分为若干作业块,每块膜体同样采用多点整体吊装技术,整体吊装到位。若采用整体提升技术,要求投入的设备和人员较多,施工准备期较长。采用分块吊装法将整个膜体分为5个作业块,第1片和第2片、第3片和第4片、第5片和第6片、第7片和第8片、第9片和第10片,每个作业块膜体的7个吊点同时提升。待所有膜体均到达设计高度后,再在空中将各个作业块连接到一起,张拉膜其优越性相当明显。在整个安装过程中要特别注意防止膜体在风荷载作用下产生过大的晃动。
④张拉成型是整个膜结构工程施工的重要环节,张拉膜施工项目能否取得效果,取决于张拉是否满足设计要求。当支承结构为刚性边界时,预应力的施加要通过特殊的构造来实施。对于柔性边界,可通过调整撑杆的位置来调节预应力的大小。张拉索膜结构中,膜材的张拉预应力是靠索提供的。整个张拉过程实际就是将各种索按照预定的应力张拉到位。张拉时应确定分批张拉的顺序、量值,控制张拉速度,并根据材料的特性确定超张拉量值。张拉膜张拉过程可以是分批、分级调整索的预应力,逐步张拉达到设计值;也可以对整体实施同步张拉。对有控制要求的张力值应作施工纪录,对无控制要求的也要作张拉行程纪录。
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.张拉膜结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成型,张拉膜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。
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张拉膜结构(Tensegrity)是由一组连续的拉杆和连续的