膜結構製作是一種新興的建築設計形式,是一項涉及材料科學、結構工程和施工技術的係統性工作,主要用於建築、景觀、體育場館等領,其製作過程需要符合國家質量規定標準,並在專業化的工廠進行。
膜結構的製作流程:膜結構的製作分為膜的裁剪、連接、配件的製作加工、包裝、運輸。具體流程包括膜材驗收、技術參數的確定、膜的裁剪、裁剪膜片幾何尺寸的檢驗、膜片的連接、連接強度的檢驗、膜體幾何外形的檢驗、連接件定位固定、膜體包裝和運輸。
膜結構的製作環境要求:膜結構製作應在潔淨、幹燥、避免陽光直射的環境中進行,室內工作溫度應保持在5~30℃範圍內,並避免熱源對膜材的熱輻射影響。
膜結構的設備與工具:製作膜結構需要具備專業工藝流程線、必要的裁剪、熱合設備及測試設備。同時,應使用經鑒定或專業評定的膜結構裁剪設計軟件。
膜結構的操作人員要求:膜結構加工操作人員必須持有經專業培訓的上崗證,上崗證應明確其崗位及技能要求。
膜結構製作核心流程:設計與找形,膜材剪裁與加工, 結構支撐體係製作,現場安裝。首先是材料的選擇,膜材通常有PVC 膜材,其特點是成本低,耐候性一般,適用於臨時建築,PTFE 膜材(聚四氟乙烯),特點是高強度、耐老化,壽命 20-30 年,常用於永久性建築,PTFE 膜材(聚四氟乙烯),特點是高強度、耐老化,壽命 20-30 年,常用於永久性建築。找形分析則需要使用軟件(如 ANSYS、MIDAS)模擬膜材在預應力下的曲麵形態,確保受力均勻。膜材剪裁則根據數字化剪裁,根據設計模型將曲麵展開為平麵圖形,標記剪裁線,誤差控製在 ±2mm 內。焊接通常是熱合焊接,高頻熱合(PVC 膜),溫度 200-300℃,焊縫強度≥母材 80%;熱風焊接(PTFE 膜),需專用焊條,確保氣密性。最後是邊緣處理,安裝鋼索、鋁型材或螺栓壓板,增強膜材與支撐結構的連接。 結構支撐體係製作包含鋼結構加工和節點設計,鋼結構加工是焊接鋼框架、張拉索杆,表麵防腐處理(鍍鋅或氟碳漆);節點設計則是采用鑄鋼節點、索具螺旋扣等,確保連接可靠且可調節。現場安裝步驟,首先安裝支撐骨架並校準;然後展開膜材,臨時固定;其次分級張拉(按設計預應力的 50%、80%、100% 逐步加載);最後固定邊緣節點,檢查張力均勻性。
注意事項:避免膜材與尖銳物體接觸,防止劃傷;張拉時避開大風(≥6 級)、雨天,溫度宜在 5-35℃。另外,膜結構需要維護與保養。定期清洗,每年 1-2 次,使用中性清潔劑,避免化學腐蝕。檢查張拉係統,每季度檢查索具、螺栓是否鬆動,張力是否衰減。應急處理,膜材破損時,臨時用專用補丁修補,長期需更換整塊膜片。
膜結構通常采用高強、輕質、張拉受力的材料,具有高透光性、大空間、大跨度施工工期短、造型多變豐富、藝術感強烈等特點。廣泛應用於體育場館、商業設施、交通設施、公共設施、城市環境等領域。膜結構製作不僅需要嚴格遵循國家標準,還需具備專業化的設備和操作人員,以確保其高質量和廣泛應用。
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