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膜結構工程維護需要考慮的六種典型維護要求

更新時間:2020-03-20 09:21:20 點擊數:58

張拉膜結構需要維護的頻度由設計、功能、美觀、材料和場地環境等許多因素決定,維護的頻度從“幾乎不用維護”到“定期維護”不等。下面簡單介紹需要考慮的六種典型維護要求。 

1、清潔 膜面上污垢的堆積與當地的環境條件、膜材特性和膜面的形狀有關。從技術的角度看,膜結構不一定需要清洗。對于大多數膜材而言,清洗不能延長其工作壽命,相反,不恰當的清洗還會縮短其壽命。在設計和膜材選擇中影響污垢堆積的因素有:

(1)當地的降水量和頻率。

(2)空氣污染情況。

(3)與落葉樹木和粘性花粉樹木間的距離。 

(4)鴿子和海鷗等鳥類的排泄物。

(5)屋面的傾斜程度(盡量避免較小的坡度,因為降雨不能完全排走,剩余水分的蒸發后會有污漬殘留)。

(6)涂層不沾灰塵的惰性。 (7)在編織和涂覆前膜材纖維受化學品污染的程度。

2、腐蝕 應該根據現場環境來選擇防腐措施和防腐材料。定期檢查支承結構、索(特別是那些深入固定端的)、夾板和螺栓連接等處的腐蝕情況。若有腐蝕發生,首先應該除去腐蝕層,然后重新做好表面的防腐處理。若螺栓連接發生腐蝕,則應予以替換。

3、排水和積水 由于荷載作用下膜材會產生變形,膜面坡度較小處可能會有積水。降雨或者降雪較大及雪融后,應對張拉膜結構進行監測以避免產生積水。 如果產生積水,必須立即清除積水或積雪。如果雨雪天氣持續不斷,積水會使膜材破壞,故要對公眾關閉膜面覆蓋的空間,并立即采取措施避免新的積水。 如果屋頂設有排水道,就必須定期予以檢查和清掃,使其不致因樹葉或其他雜物堆積而堵塞。

4、預應力和二次張拉 膜結構的穩定依賴于膜內預應力的保持。預應力的水平影響膜在荷載作用下的變形。如果預應力太低,膜就會產生較大位移,在風作用下發生顫振。 

因為膜材在荷載的持續作用下會產生松弛和徐變,所以在使用期間膜內預應力會發生變化。用于特定結構的膜材性能可以通過雙軸試驗來確定,并應用于預應力設計中。處理膜材料在使用期內產生的松弛和徐變的處理方法有兩種,其一是安裝時施加一個較高的初始應力,其二是使用一段時間之后實施二次張拉。

負責結構設計的工程師必須預先給出施工完成后的預應力水平,以便在結構建成后進行核實。而且工程師也必須確定每隔多長時間用何種方式量測一次預應力水平。 預應力水平監測既可以通過推動膜材或者感覺扣帶(非常小的結構)對側向位移的抵抗力等簡單方法得到,也可以通過張力計、測壓元件或者幾何測量的方式進行現場測試得到。

何時需要對結構實施二次張拉由維護設計確定的預應力水平決定。只有設計了可調節的部件(比如:索頭的花籃螺栓、支承柱的伸縮桿等)才可能實現二次張拉。很多結構都被設計成使用壽命內能夠保持***小預應力。二次張拉常常不能實現。對于這種情況,雙軸測試和膜材裁剪的長度補償及加工制作中的容差控制都應該予以特別重視或采用特殊方法。

5、修補 在安裝過程中會有意或無意地造成膜面出現較小損傷,此時可以進行現場修補。應該對基層纖維布和涂層進行定期檢查。對于小的裂口或長度小于125px的小洞可以直接在膜面外側加焊補丁予以修復,補丁必須作圓角處理。應將焊接面的塵土、油脂和油漬手印清理干凈。修補工作應該由經驗豐富的員工完成。

修補PVC膜材一般采用熱氣焊。焊接區內的PVDF面層必須仔細地予以去除。隨著紫外線的長期作用PVC涂層會變脆,在老舊膜屋面上進行焊接比較困難且焊縫不穩定。因此一些加工商推薦采用膠粘修補。PTFE膜材應該按規定的加熱和冷卻循環程序進行焊接。焊接時應在屋頂膜面和補丁間增加FEP或PEA助焊層。膜材加工商應為業主提供少量原始材料以確?,F場隨時備有用于修補的膜材。備用材料應存放于陰涼干燥的環境中。

6、 替換 在結構的整個使用期內保留所有的加工圖可使膜的替換非常簡單。單需對采用的新膜材重新進行試驗以確定其補償值。如果原幅寬的膜材缺貨,則需要重新進行裁剪設計。也可能需要根據現有支承結構的具體尺寸重新進行結構找形。

在替換之前,需對鋼框架、鋼索、夾板、螺栓、螺母和墊圈等其他結構元件進行檢查以便決定是繼續使用還是予以更換。對繼續使用的夾板和鋼件都應進行清洗,并檢查是否發生了腐蝕。應將所有的腐蝕層予以除去,并采取充分的保護措施。腐蝕嚴重的構件和已損壞鋼索等應予以全部替換。為了對其他構件進行充分地維修或替換,建議在新膜材到貨之前就拆除舊結構。 


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