膜结构的施工安装过程大体如下.doc

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1、膜结构的施工安装过程大体如下： 1、在基础工程或主体结构施工完成后，进行膜支承结构的安装，并完成局部补油漆、进行防火处理等； 2、测量支承结构及连接节点的几何并与设计值比较，对找形结果进行必要的修正；按修正后的形状进行裁剪设计，加工制作膜面；如膜面先于支承结构完工已开始制作，应通过其他方案如更换连接件等规格等来纠正偏差； 3、将加工好的膜成品按施工组织设计的要求折叠、包装，并做好标示；运输至安装现场； 4、清理现场，在地面铺垫保护材料；向工人讲解工序及分工；展开膜面，进行如在膜面打孔、穿钢索、安装膜角节点板或膜夹板等准备工作；在支承结构上绑扎绳网以临时支承展开的膜面； 5、准备工作就绪后，吊装

2、机械就位，吊装并对角点作临时固定； 6、逐步均衡张拉，给膜面施加预张力； 7、对边角及有褶皱的区域进行局部张拉调节，并最终固定膜面及节点；完成雨水系统安装及防水覆盖等； 8、清洗内外膜表面。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

3、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。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

4、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。 膜材加工制作工艺流程为：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。 二、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

5、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。 三、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

6、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。膜结构是一种特殊的现代建筑结构，它是以高强度柔韧性薄膜材料与张拉体系相结合，形成的具有一定刚度的空间结构体，是集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学为一体的高科技工程，广泛应用于体育健身设施、文化娱乐设施、交通运输设施、工农业建筑及标志性建筑中。在发达国家，膜结构应用已有50多年的历史，发展势头强劲；在我国，其理论和实践才刚刚起步。膜结构建筑中最常用的膜材料是PTFE膜材料和PVC膜材料。PTFE膜材料是指在用极细的玻璃纤维编织成的基布上涂抹PTFE（聚四氟乙烯）树脂而形成的复合材料，其特点是：强

7、度高、耐久性好、防火阻燃、自洁性好，而且不受紫外光的影响，使用寿命在20年以上；具有高透光性，透光率为13，而且透过膜材料的光线是自然散漫光，不会产生阴影，也不会发生眩光；对太阳能的反射率为73，因而吸收热量少，即使在夏季太阳暴晒的情况下，建筑内部也不会受太大影响。PVC 膜材料是在聚酯纤维编织的基布上涂抹PVC（聚氯乙烯）树脂而形成的复合材料，PVC膜材料的强度及防火性与PTFE 相比具有一定差距，使用年限一般在7到15年。为了解决PVC膜材料的自洁性问题，通常在PVC 涂层上再涂抹PVDF（聚偏氟乙烯）形成PVDF 膜材料。根据结构形式的不同，膜结构可分为3类：骨架式膜结构、充气式膜结构和

8、张拉式膜结构。骨架式膜结构是在钢架或其他材料的骨架上铺装膜材料，由此构成屋顶或外墙壁的构造形式。造型包括平面形，单曲面形，和以鞍形为代表的双曲线形。充气式膜结构是向由膜结构构成的室内充入空气，并保持室内空气的压力始终大于室外空气压力，由此使膜材料处于张力状态来抵抗负载及外力的构造形式，分单层结构和双层结构两种形式。张拉式膜结构是通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的构造形式，膜表面通过自身曲率变化达到内外力平衡。膜结构建筑除能满足传统的一般功能要求外，还具有如下显著优势：一、经济。膜结构建筑的造价仅为传统建筑造价的13至12 ，张拉结构的造价根据不同的跨度和设计方案差异较大，但与传统建筑方式相比

9、，其价格效益比都非常明显。同时，由于膜材具有一定的透光率，白天可减少照明强度和时间，能很好地节约能源，夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的广告宣传效果。二、工期短。膜结构建筑工程中所有加工和制作均在工厂内完成，可减少现场施工时间，避免出现施工交叉。与传统建筑方式相比，膜结构建筑的施工周期至少可缩短一半，一般项目可在两个月内竣工，施工期间不影响其他工程的施工进度。三、跨度大。膜结构建筑中使用的膜材料很轻，每平方米的重量只有1公斤左右，因此膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度（无支撑）建筑上实施所遇到的困难，并能创造开阔的无遮挡可视空间，有效增加空间使用面积。目前膜结构建筑的最大跨度已超过2

10、00米。四、造型独特，呈现富于变幻、新奇诱人的视觉效果，其运用范围不仅限于体育或展览建筑，还向房屋及景观建筑等各个方面扩展。膜结构工程规模可大可小，有街头小品，也有候机大厅、体育场；寿命可长可短，可以是临时性展篷，也可以是30年以上的长期建筑；色彩可素可花，膜材料像布一样可以染成各种花色，尤其是膜材料的半透明性能，使夜空中的膜建筑在灯光照射下，呈现出梦幻般的色彩。五、自洁性：膜结构建筑中采用具有防护涂层的膜材料，因此具有良好的自洁效果，可利用雨水的自然冲刷进行建筑物的外观清洁，同时也确保了建筑的使用寿命。另外，膜结构还具有便于运输、易更新及不易积雪等优点。关于膜结构大致就分以下7种类型：几种膜

11、结构 与上述结构膜结合的结构大约有下述几类: 1）纯钢拱形结构 采用传统的梁柱系统，屋顶为圆拱式，柱梁间距一般为8m左右。 2）混凝土结构主体加钢拱 以上两种最简单的膜结构，依平面的形状，如方形、菱形等，可有许多变化，拱的间距依使用的膜材强度、设计荷载、风力等确定。 3）混凝土主体结构加钢索 脊素为上弯，位于膜布下面，谷索为下弯，位于膜上面。两种钢索的弯向相反张拉后造成相反方向的垂直力，使膜市受到垂直方向的张力，膜布中水平方向的张力直接张拉形成。 4）混凝土主体结构加钢柱 5）张拉式帐篷膜结构 6）大型（跨度在200m以上）气撑式膜结构 用扁钢作的钢索加上膜布，可以做成大跨度的巨型屋顶。这种建

12、筑，结构简单，施工方便，经济效益高，无需维修。但因需常年维持封闭，进出较不便，现己不再新建，但仍不失为一种好的结构形式。由于膜结构需要精确的设计及剪裁，以达到理想的效果，大卫、盖格和哥伦比亚大学的同僚迈克、马克麦克和约塞夫、赖特共同开发了非线性钢索计算程式，为气撑式大型膜屋顶工程设计奠定了基础。自1973年至1978年，在世界各地一连建造了12座气撑式膜结构大型室内体育馆，与同时期落成的其他球场比较，这些膜结构的体育馆不但价格便宜，而且施工快。面积40000m2的银顶球场的屋顶只用了11.5个月即全部完成。为世界最大之室内体育馆。 7)钢索穹顶 这种新技术是基于工程哲学家巴克明斯特富勒的理论。

13、富勒认为现代的结构都是在对抗地心吸引力，不断地争取压力的连续性，但自然界并非如此。这是一项看似平淡，实则非常智慧的哲理，1983年他发表的文章中建议在结构上逐步减少压力的影响，而增加张力的作用，富勒将他的新观念命名为“张力式”,英语是张力（Tension）和完整(Integrity）二字的合成。在这种理想的结构中“压力杆件是张力大海中的一个小岛”。盖格先生对富勒的哲理，则有更进一步的解释，他认为“空间的跨越是由连续的张力索和不连续的压力杆”完成的。在这一理论基础上，他提出钢索穹顶由以下杆件组成：中央张力环经由数目为四的倍数的脊索、环索、中继斜拉索、压力杆和斜拉索而到达压力环梁，形成一个完整封闭

14、的张力拱结构系统。 这一发明取得了专利。因其不需空气支撑，操作比较简便，故在大型场馆的建设中，逐步取代了气撑式膜结构。钢索穹顶在结构技术上，用预应力的原理建立了一种完全突破传统思维的新概念。 将钢索结构加上预应力，使得原来应是压力的杆件亦成了张力件，并以钢索取代，由此压力杆件的数目减少，而形成非常轻巧的穹顶结构。传统的钢架结构自身重量随跨度加大而急剧增加，但在钢索穹顶的结构系统中，单位重量永远保持不变。这在结构学的理论上，是一个突破。 钢索穹顶的结构系统，亦可配以其他传统建材，如钢板、玻璃等，结构自重不会超过20Kgm2，是一项高功效、多用途的新技术。膜结构广泛应用领域：（A）体育设施：体育场

15、、游泳馆、网球馆、溜冰场等； （B）交通设施；公路收费站、加油站、停车场、人行天桥、地铁入口等； （C）文化设施：表演场、会展中心、俱乐部等； （D）娱乐设施：公园入口、舞台、音乐广场、渡假村、海豚表演馆； （E）商业设施：商业步行街、商业广场、商场入口； （F）景观小品及标志性建筑：绿化带小品、海滨休闲小品、花园小品等。膜结构设计过程(四步)： 一、初始平衡态分析，即膜结构形状的确定。 通过施加预应力而产生的初始形状是结构荷载分析的前提，并且合理 的形状才能保证合理的平衡应力体系。 早期的找形技术 找形技术主要采用物理模型法，其经典方法是皂泡成形法和织 找形技术 物模型法今天，找形方法多采用

16、基于一些基本平衡曲面造型的计算机分析 系统。在这种系统中，有固定拓扑关系的结构曲面被离散成有限元网格， 但除在固定点之外，其他节点的坐标都是近似值。一旦施加任何一种形式 的外部荷载，节点处的不平衡力就能够确定下来。这样，这些节点处的不 平衡力必然导致有限元网格产生扰动，从而可以求解得到平衡位形的节点 坐标，即初始平衡态。二、结构设计：即膜结构的边缘支撑设计 边缘支撑设计。可考虑利用已建成的建筑物或 边缘支撑设计 构筑物作为膜结构的边缘支撑。或使用撑杆与拉索共用作用的支撑形式。 也可采用独立柱形式。 三、荷载分析 荷载分析： 荷载分析 膜分析：将多种荷载作用在初始平衡曲面上，利用有限元分析技术，

17、 对张力膜结构进行受荷分析，检查膜单元应力、节点位等约束条件是否满 足。若不满足，则重复第一、二步，直到满足为止。 结构分析：给结构施加荷载，判定结构的整体稳定性以及构件的强度与刚 度是否满足设计条件。若不满足，则重复第一、二步，直到满足为止。四、膜片裁剪 膜片裁剪：分为如下几步 膜片裁剪 1、 将平衡态的膜分为若干细小的膜片； 2、 考虑到膜内力的影响，对膜片进行应力释放； 3、 将所有的膜片展开为平面形式，并给出尺寸标注。 使用独立于景观膜结构的元素对景观膜结构覆盖的空间进行再划分也是比较合适的方法。采用这种方式，景观膜结构内部的空间限定元素是一个独立的系统与外围的景观膜结构不发生接触，避

18、免了刚性构件和柔性屋顶在构造连接上的问题。这种方法十分适合需要有较大功能空间同时有少量服务空间的建筑。意大利的pz研究试脸室采用连续的拱承景观膜结构作为建筑的外围结构，内部各个小型使用空间由混凝土结构构成。混凝土结构能方便的形成不同高度的平台，规则平面的小空间，满足空间对私密性和环境控制的要求。膜结构所用的膜材料为具有高强、阻燃、耐久、自洁等特性的高强复合材料，一般由基布和涂层二部分组成。基布主要采用高强聚脂纤维或玻璃纤维丝编织而成，有平织和绞织等多种编织方法，不同的编织方法影响着膜材料的经纬向力学性能指标，提供膜的抗拉强度和抗撕裂强度等；涂层材料主要有聚四氟乙烯和聚氯乙烯，在一定程度上提高了

19、膜材料各项强度指标，为提高膜材料的耐久、自洁等特性，表面往往有一层氟涂层或硅涂层，提供膜材料的耐火、耐久及防水、自洁等性能，决定着膜材料的物理特性。 膜材料是一种高强柔软的织物，具有较高的抗拉强度，有一定的抗撕裂强度，但其平面内的抗压、抗弯强度几乎为零，抗剪强度也很低，并具有一定的各向异性和材料几何非线性性质，使用时又易发生应力松弛和徐变，因而在膜结构分析计算中如何正确地确定膜材料的各项力学参数及本构关系将是一项极其繁琐而又必不可少的事情。 在实际工程应用时，随着膜材料品种的不同，膜中预应力一般在18kN/m，即使在最不利荷载工况下，膜中应力值也只是其抗拉强度的1/41/8，为简便设计计算，一

20、般可假定膜材料为正交异性的线弹性材料，由弹性力学理论可知，平面应力正交异性弹性材料的本构关系。膜结构作为一种 新型建筑结构形式广泛受到大众的喜爱！膜结构具有以下5个特别性质：1、 轻质：张力结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性。从而使其自重比传统建筑结构的小得多，但却具有良好的稳定性。建筑师可以利用其轻质大跨的特点设计和组织结构细部构件，将其轻盈和稳定的结构特性有机地统一起来。2、 透光性：透光性是现代膜结构最被广泛认可的特性之一。膜材的透光性可以为建筑提供所需的照度，这对于建筑节能十分重要。对于一些要求光照多且亮度高的商业建筑等尤为重要。通过自然采光与人工采光的综合

21、利用，膜材透光性可为建筑设计提供更大的美学创作空间。夜晚，透光性将膜结构变成了光的雕塑。膜材透光性是由它的基层纤维、涂层及其颜色所决定的。标准膜材的光谱透射比在10%20%之间，有的膜材的光谱透射比可以达到40%，而有的膜材则是不透光的。膜材的透光性及对光色的选择可以通过涂层的颜色或是面层颜色来调节。通过膜材和透光保温材料的适当组合，可以使含保温层的多层膜具有透光性。即使光谱透射只有几个百分点，膜屋面对于人眼来说依然是发亮和透光的，具有轻型屋面的观感。3、柔性：张拉膜结构不是刚性的，其在风荷载或雪荷载的作用下会产生变形。膜结构通过变形来适应外荷载，在此过程中荷载作用方向上的膜面曲率半径会减小，

22、直至能更有效抵抗该荷载。张拉结构的灵活性使其可以产生很大的位移而不发生永久性变形。膜材的弹性性能和预应力水平决定了膜结构的变形和反应。适应自然的柔性特点可以激发人们的建筑设计灵感。不同的膜材的柔性程序也不相同，有的膜材柔韧性极佳，不会因折叠而产生脆裂或是破损，这样的材料是有效实现可移动、可展开结构的基础和前提。4、 雕塑感：张拉膜结构的独特曲面外形使其具有强烈的雕塑感。膜面通过张力达到自平衡。负高斯膜面高低起伏具有的平衡感使体型较大的结构看上去像摆脱了重力的束缚般轻盈地飘浮于天地之间。无论室内还是室外这种雕塑般的质感都令人激动。5、 安全性：按照现有的各国规范和指南设计的的轻型张拉膜结构具有足

23、够的安全性。轻型结构在地震等水平荷载作用下能保持很好的稳定性。由于轻型结构自重较轻，即使发生意外坍塌，其危险性也较传统建筑结构小。膜结构发生撕裂时，若结构布置能保证桅杆、梁等刚性支承构件不发生坍塌，其危险性会更小。膜结构的柔性使其在任一荷载作用下均以最有利的形态承载。当然，结构的布置和形状要根据荷载情况来进行设计和调整。设计要确何膜面与其辅助结构协调工作，以避免力在膜面或辅助结构上集中而达结构破坏的临界值。夜晚的灯光使膜结构具有强烈的雕塑感 张拉膜结构可使建筑师设计出各种张力自平衡、复杂且生动的空间形式。在一天内随着光线的变化，雕塑般的膜结构通过光与影而呈现出不同的形态。日出和日落时，低入射角度的光线将突现屋顶的曲率和浮雕效果，太阳位于远地点时，膜结构的流线型边界在地面上投入弯弯曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性，经过设计的人工灯光也可使膜结构成为光的雕塑。河南大唐景观有限责任公司是国内较具规模的膜结构公司。公司的业务范围包括膜结构工程的方案设计，膜建筑技术研究，静，动力计算分析，结构设计，膜材加工制作，整体安装以及使用维护等。电话:0371-67366038 0377-66218899手机:13721430299传真:0377-66265533地址:郑州市航海中路华逸名家2号楼东2单元13层电子信箱:客服电话:400-700-3803