北京膜结构网球场施工安装24小时在线PVDF

北京膜结构网球场施工安装【】24小时在线PVDF
万域膜结构建筑科技有限公司（）（）是一家从事膜结构工程的公司,主营膜结构的方案设计、结构设计、膜体系荷载分析、施工图、膜片和钢结构的加工制作、整体安装施工以及使用维护。兼营钢结构、管桁架、采光屋面的设计、制作、安装。膜结构建筑出现于二十世纪六十年代，以其简洁、明快的动感外观、刚与柔、力与美的结合，迄今为止在西方发达国家应用已十分广泛。作为新的建筑形式，以的化工柔性膜材为覆盖，一目了然的刚结构为支撑，具有强烈的形体雕塑性，能充分表现建筑的人文精神，又现代感。
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的事情。
PVDF是二氟化树脂（Polyvinylidene Fluoride）的略称，在PVC膜表面处理上加以PVDF树脂涂层的材料称为PVDF膜。PVDF膜与一般的PVC膜比较，年限改善至7~10年左右。
PVF
PVF是一氟化树脂（Polyvinyl Fluoride）的略称。PVF膜材是在PVC膜的表面处理上以PVF树脂做薄膜状薄片（laminate）加工，比PVDF膜的耐久性更佳，更具有防沾污的优点。但因为加工性、施工性与防火性都不佳，所以使用用途受到限制。
PTFE膜（PTFE Coated Fiberglass）
PTFE膜是在超细玻璃纤维织物上，涂以聚四氟乙烯树脂而成的材料。PTFE膜大的特微就是耐久性、防火性与防污性高。但PTFE膜与PVC膜比较，材料费与加工费高，且柔软性低，在施工上为避免玻璃纤维被折断，须有治工具与施工技术。
耐久性：涂层材的PTFE对酸、硷等化学物质及紫外线非常安定，不易发生变色或破裂。玻璃纤维在经长期使用后，不会引起强度劣化或张力减低。膜材颜色一般为白色、透光率高，耐久性在25年以上。
防污性：因涂层材为聚四氟乙烯树脂，表面摩擦系数低，所以不易污染，可藉由雨水洗净。
防火性：PTFE膜符合近所有国家的防火材料试验合格的特性，可替代其它的屋顶材料做同等的使用用途。
膜结构区别于传统结构的两个显著特点是轻和柔。轻，意味着结构自身的惯性力很小，地震作用的影响可以忽略不计，相比之下风对结构的影响更为重要；柔，意味着弯曲刚度很低，膜结构对外荷载的抵抗主要通过自身形状的改变来实现，即结构在荷载作用下会产生较大的变形，表现出明显的几何非线性特征。这些特点决定了膜结构是风敏感结构，抗风设计在膜结构的设计中占有特别重要的地位。
近年来，一些大型膜结构在强风作用下破坏的实例，也从另一个侧面证明了抗风设计的重要性。例如，美国佐治亚穹顶在建成3年后，于1995年的一次强风大雨袭击下，四片薄膜被撕裂，撕裂长度达10余米；加拿大蒙特利尔体育场的可开启式膜屋盖在1999年冬天的一场暴风雪之后，一块膜屋盖突然破裂；韩国为2002年世足赛建造的济洲岛体育场挑篷膜结构在2002年6月和8月先后两次在台风的袭击下出现膜材撕裂现象。国内的膜结构工程实践时间虽然不长，但也出现了一些工程在施工过程中膜材被强风撕裂的情况，图1所示即为一例。特别值得说明的是，以上这些实例在破坏发生时，当地的风速均明显低于设计风速。这说明无论是在国内还是国外，膜结构的抗风设计理论都还不够成熟、 对某些情况下风作用的破坏机理尚不十分清楚。
膜结构按结构受力特性大致可分为充气式膜结构、张拉式膜结构（Tension/Suspension membrane structure）、骨架式膜结构（Frame membrane strcture，Cable dome membrane structure）、组合式膜结构（Compound membrane structure）等几大类。
充气式膜结构又可分为气承式膜结构（Air-supported membrane structure）和气胀式膜结构(或叫气肋式膜结构)（Inflated membrane structure）。气承式膜结构是通过压力控制系统向建筑物室内充气，使室内外保持一定的压力差，膜体受到上浮力，并产生一定的预张力，以体系的刚度。室内设置空压自动调节系统，来不断地调整室内气压，以适应外部荷载的变化。气胀式膜结构是向单个膜构件内充气，使其保持足够的内压，多个膜构件进行组合形成一定形状的一个整体受力体系，这种结构对膜材自身的气密性要求很高，或需不断地向膜结构构件内充气。
张拉式膜结构是现代膜结构建筑的重要组成部分，膜面一般为负高斯曲面，因此，它体形丰富、自然流畅、曲面柔美，倍受建筑师们的青睐。但这种结构体系受力分析复杂，对施工精度要求高，因此，其设计计算、加工制作及施工工艺难度都较大。
一项膜结构工程的设计能否得以实施，施工安装起着关键作用。由于膜结构是以柔性材料为主要受力构件的表面张力结构，安装时的张拉顺序、预张力的施加方式及量级等等都会影响到曲面的终形状、影响到结构的刚度和稳定性。如果说膜结构的全过程分析包括形态分析（找形）、荷载态分析以及裁剪分析的话[1]，从工程设计的角度来看，膜结构的设计全过程还应在形状设计、构件设计的基础上加上细部连接设计、裁剪设计和施工技术设计。在这里，施工技术设计主要是为膜结构的安装提供技术准备。
膜结构的施工技术设计需要解决以下问题：
1. 明确成品膜在安装现场的展开方向；相应地，膜在工厂加工后的折叠包装方向要与此相对应；
2. 吊装或提升的方法；安装所需的机械设备； 技术人员及安装工人的分工安排；
3. 预张力的施加方式、张拉顺序、加载量级；
4. 与土建、设备、装修等工种在作业现场的协调。
施工技术设计应尽可能周详，中、大型工程要选择典型单元进行试安装，以便及早发现问题，寻求相应的解决方法，以减少正式安装时的现场耽搁，确保工期和安装、张拉的质量。

2. 膜结构的安装过程及注意事项

2.1 膜结构的安装过程
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。
2.2 膜结构安装的注意事项
为提高安装张拉的质量、避免工程事故，膜结构在施工安装过程中需注意以下事项：
1. 要在支承结构的构件表面的油漆干后才开始安装膜面，以防止膜面因油漆而粘结在支承构件上、膜面受到污染，甚至因粘结造成局部应力集中导致膜面撕裂；
2. 吊装或提升膜面时，要特别注意膜面不要被尖锐物体刮破或划伤，对膜面提升过程中有可能接触到的部位要用柔软物体包住作为保护；
3. 吊装时要注意膜面的应力分布均匀，必要时可在膜上焊接连续的“吊装搭扣”，用两片钢板夹紧搭扣来吊装（参见图6f）；焊接“吊装搭扣”时要注意其焊接的方向，以吊装时焊缝处是受拉、避免焊缝受剥离。吊装时的移动过程应缓慢、平稳，并有工人从不同角度以拉绳协助控制膜的移动；大面积膜面的吊装应选择晴朗无风的天气进行，国内从2004年8月1日开始施行的膜结构技术规程[2]规定风力大于三级或气温低于4度时不宜进行安装；应尽可能用机械设备吊装，人工提升时要注意尽量少让膜面折叠、挤揉，以免在膜面上留下折痕；
4．吊装就位后，要及时固定膜边角；当天不能完成张拉的，也要采取相应的安全措施，防止夜间大风或因降雨积水造成膜面撕裂；图1为一工程膜展开后突然下大雨，工人冒雨清除膜面积水的情景。已部分张拉尚未张紧的膜面也易积水，要及时清理， 参见图2。 图3 所示的膜结构为毡帽形（参见第六讲图1），图示位置是雨水管的出口，虽然还未安装，收工前要先在此处开洞，以便夜间下雨时雨水从此处流出。