浅谈膜结构的维护和保养

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1、浅谈膜结构的维护和保养【摘要】结构这种新型结构体系在我国刚刚起步，无论从材料还是从技术方面与国外都有很大的差别。膜结构的很多优点是其他结构无法比拟的。只是由于膜结构的出现，使一些优秀建筑师的想法变成现实，所以对膜结构的深入研究很有必要。本文通过对膜结构的研究思考，认为由于膜结构的特殊性及膜材自身的特点，对膜结构的维护和保养有很多的现实意义，并提出几点自己的建议。　　【关键词】膜结构；维护与保养；膜材料；腐蚀　　　　随着经济的飞速发展，膜结构也在以飞快的速度走进中国市场。为2008年奥运会准备的国家体育场“鸟巢”工程和游泳馆“水立方”工程则充分说明了膜结构的发展潜力。于此同时，由于这种新型结

2、构的不成熟性，会有很多问题等待我们共同努力去解决。其中，对膜结构的维护和保养是一个不容忽视的问题，必须引起我们的注意。　　1概述　　1.1膜结构的发展　　膜结构既是一种古老的结构形式，也是一种代表当今建筑技术和材料科学发展水平的新型结构形式。它是张力结构的一种，以当今具有优良性能的玻璃纤维或柔软的纺织物为基层的膜材，并利用帆船原理，由膜内的空气压力支承膜面，或是利用钢索或刚性支承结构向膜内施加预应力，从而形成具有一定刚度，能够覆盖大空间的结构体系。　　当今，随着材料的发展、技术基础的发展、计算机技术的发展、施工技术的发展以及人们观念意识的更新，使得膜结构这种外形美观，性能卓越的新型结构体系

3、备受建筑师和工程结构师们的青睐。近几十年来，作为现代的原始建筑的膜结构广泛应用体育场、候机厅、游乐场、多功能厅等大型公共设施。　　1.2膜结构的优缺点　　优点：公共建筑采用膜结构，造价会相对便宜，膜结构建筑层面重量比常规钢屋面要轻，大大降低了用钢量从而降低造价。而且其奇特的造型和夜景效果使其具有理想的商业效应，其价格效益比相对较高，外形也时尚等。　　缺点：膜结构的缺点也明显，一是设计使用年限短，与一般所谓“百年大计”的概念不一致，二是对气候反应敏感，三是会污染环境。　　2膜结构材料的介绍　　2.1膜材　　膜结构工程中膜材是重要的组成部分，其作用与钢筋和砼相同，常用膜材料的类别、代号、构成等

4、性能指标见表1。　　2.2拉索和锚具　　2.2.1拉索　　一般膜结构的拉索可采用热挤聚乙烯高强拉索、钢绞线或钢丝绳等柔性钢索作为受拉元件，其好处就是能充分利用钢材的强度。　　2.2.2锚具　　膜结构中的锚具是一个重要的结构部件，锚具起锚固钢索的作用，钢索中的张力通过锚具传到其他构件中。　　2.3拉索和锚具的防腐措施　　无论是拉索还是锚具的成分都是钢，在大气中很容易被腐蚀，而腐蚀会对结构造成不可估量的麻烦，尤其是造成钢构件的强度，造成预应力损失等。所以对组成热挤聚乙烯高强钢丝拉索、钢绞线、钢丝绳的钢丝，应进行镀锌、镀铬或其他防腐层处理，对外露的钢绞线、钢丝绳，可采用高密度聚乙烯护套或其他方式

5、防护。锚具与有防护层的索的链接处应进行防水密封。　　　　表1膜材简介　　类别代号基材涂层面层保洁效果耐火性设计使用年限（年）质量保证期（年）　　G　　GT玻璃纤维聚四氟乙烯PTFE-----优优>2510～15　　PPCF聚酯纤维聚氯乙烯PVC聚偏氟乙烯PVF良良15～2010～15　　PCD聚酯纤维聚氯乙烯PVC聚偏二氟乙烯PVDF较好良15～2010～12　　PCA聚酯纤维聚氯乙烯PVC聚丙稀Acrylic一般一般10～155～10　　　　注：GT称G类，为不然膜材；PCF、PCD、PCA统称P类，为阻燃类膜材。　　　　3膜结构维护与保养的几点思考　　经过笔者分析，造成膜结构损伤的因素

6、主要有两大方面因素：　　一个是人为因素，即膜材的剪裁、运输、施工过程等环节都可能会对膜材造成损伤褶皱，可通过有效的管理避免；另一个是自然因素，既不可抗力因素，如强风、冰雹、暴雨、大雪等自然恶劣的气候会对膜结构造成结构变形，预应力损失或膜材撕裂等不可估量的破坏，可通过采取有效及时的预防措施来降低其对膜结构的损伤。经笔者总结并形成如下几点维护与保养的建议：　　3.1人为因素　　3.1.1前期维护与保养　　（1）在对膜材进行剪裁、热合等制作过程中建立有效监督机制，保证整个制作过程对膜材表面应无针孔，无明显褶皱和明显污渍，不应出现断丝裂缝和破损等。　　（2）在制作完成后对膜材的存放于运输过程中也要

7、保证膜材清洁，采取措施确保膜材与运输工具间不发生相对移动和撞击。建议采用先对膜材密封标识后再运输。　　（3）在安装和吊装前应先检查是否满足安装吊装条件，如膜材及钢构件、拉索及其配件的验收是否合格，施工组织设计是否完成，安全措施是否制定，并应对安装现场可能伤及膜材物件采取防护措施。　　3.1.2后期维护和保养　　（1）在过程竣工后一年内，制作安装单位应对膜结构进行1～2次常规检查和维护，必要时应采取预张应力补强或其他措施。