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【太原古交市膜结构】膜结构为什么要定期维护?

来源: 本网站 作者: 管理员 发布时间:2018-09-25

膜结构为什么要定期维护?

膜结构在我国兴起的历史不足 20 年,膜结构的维护管理工作一直没有引起足够的重视。由于膜结构的使用寿命长,很多人存在膜结构为免维护结构的误区。实际上膜结构的长期使用寿命是建立在健全的维护管理工作基础上的。忽略膜结构的维护管理会造成膜结构损坏造成重大事故的后果。 膜结构历史的初期,在全世界范围内出现过一些膜结构事故。随着膜结构技术的进步以及对膜结构 的理解深化,业主方对膜结构的维护管理认识方面的不足也需要引起重视。 日本的膜结构维修规范明确定义了业主对膜结构的责任范围,定期委托膜结构公司进行膜结构的维修检查成为膜结构业主义务。在我国目前责任定义不清的情况下,需要膜结构公司定期与业主进行沟通,
 
膜结构主要包括以下内容: 
 
1,初始态分析:确保生成形状稳定、应力分布均匀的三维平衡曲面,并能够抵抗各种可能的荷载工况;这是一个反复修正的过程。 
 
2,荷载态分析:张拉膜结构自身重量很轻,仅为钢结构的1/5,混凝土结构的1/40;因此膜结构对地震力有良好的适应性,而对风的作用较为敏感。此外还要考虑雪荷载和活荷载的作用。由于目前观测资料尚少,故对膜结构的设计通常采用安全系数法。 
 
3,主要结构构件尺寸的确定,及对支承结构的有限元分析。当支承结构的设计方法与膜结构不同时,应注意不同设计方法间的系数转换。 
 
4,连接设计:包括螺栓、焊缝和次要构件尺寸。 
 
5,剪裁设计:这一过程应具备必要的试验数据,包括所选用膜材的杨氏模量和剪裁补偿值(应通过双轴拉伸试验确定)。
 
膜材料的劣化确认
 
膜结构完工后,需定期进行维护检查工作,每 2 至 3 年需进行一次维护检查工作。另外在台风 后对膜结构受台风的影响,是否存在螺栓松动现象等进行确认以及做必要的维修工作。在此基础上,膜结构达到特定的使用寿命(PTFE 膜材为 25 年左右,PVC 膜材为 10~15 年左右)时,需从膜结构上进行取样试验,确认膜材料的强度保持率。在达到膜材更换条件下,准备进行膜材的更换,避免事故的发生。 由于 PVC,PVD膜材的使用寿命较PTFE膜材短,且受高温,湿度及紫外线等因素影响较大, 特别是高温地区存在 PVC,PVDF 膜材在未达到正常使用寿命前老化的现象。现有的《膜结构技术规程》对膜结构的结构设计,节点设计及维护提出了指导性意见,但对膜材料老化的研究当时还不多,没有能够反映在规程里,需要设计师跟据膜结构的应用区域不同进行判断。《膜结构技术规程》 虽明确指出了分项系数设计表达式, 但只是容许应力法在分项系数公式中的转换表达, 没有反映地域不同造成材料退化因素的影响比如高温多湿区域,污染严重区域对 PVDF涂层膜材及 PTFE 膜材的寿命有不同程度的影响。 在国外,绝大多数采用膜结构的体育场馆采用的是 PTFE 膜材,主要的原因在于PTFE 膜材与 PVC 膜材的使用寿命不同。20 世纪初我国兴起了一批采用 PVC,PVDF 膜材的体育场馆,由于科技水平的局限性,早期的 PVC,PVDF 膜材的技术水平较目前有差距,早期使用 PVC,PVDF 膜材的 项目其膜材目前已逐渐进入了老化阶段,需要提前对膜材的更换提前进行规划,避免由于膜材老化引起大的工程事故。

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