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    膜材的連接技術

    時期:2024-03-05 19:47:59 點擊數:5

    膜材的連接技術


    單片的薄膜需通過一定的方式連接起來,為保證膜結構整體的強度和穩定性,接縫的強度應與主要膜材的強度接近,接縫處應當平整,韌性好,彈性盡可能大,保證兒何曲面的美觀。此外,接縫處應當無破損,在安裝使用過程中無硬褶,表面不能滲水,接縫要能具有一定的耐化學侵蝕能力。


    膜結構的連接包括膜節點、膜邊界、膜角點、膜脊和膜谷。膜結點是指膜裁剪片之間的連接,膜邊界是指膜材與支承結構之間的連接,膜角點是指膜邊界交匯的點,膜脊和膜谷是指支承結構最高和最低處膜的連接。


    膜邊界是指膜外邊緣的固定部位,膜邊界把膜結構承受的外荷載傳遞到其他建筑部件中,如支座、墻、基礎等。膜邊界可以分為柔性邊界、剛性邊界和彈性邊界。柔性邊界是指索和帶連接的邊界;剛性邊界是將膜直接連接于鋼、木或混凝土上,其邊緣一一般設置可延展單元。理想的剛性單元邊界形狀是園或橢圓的,因為邊界上任意點的受力條件幾乎相等。具有鈍角的多邊形剛性邊界上各點受力條件比較接近,但應盡可能避免矩形和銳角情況,因為在這樣的角內,不僅安裝困難而且拉應力情況比較復雜。


    膜角點是指由兩個膜邊界交匯的點。膜角點的設計問題與幾何角度、邊界構造(柔性邊界還是剛性邊界)和切向力數值等有關。


    膜脊是指不同區域膜材在較高位置上的交匯處,膜谷是指不同區域的膜材在較低位置上的交匯處。餐和谷的夾角可以是鈍角或銳角。不同區域膜材在脊或谷的位置擁有共同的支撐單元,支撐單元可以是柔性的索或帶,也可以是剛性的梁或桁架。


    主要的接縫形式有縫制、粘合、焊接、鉚接和夾鉗。其中前三種是最經常使用的接縫形式??p制和粘合接縫的強度可能因受紫外線和高溫作用而降低,有效的保護辦法是在接縫處涂一層保護性的上光涂層或在薄膜上噴鋁霧。焊接是最優化的接合技術之一,焊接處的強度比膜材的強度還要高,焊接方法有熱氣、熱以及高頻熱壓。鉚接是很少采用的方法,而夾鉗一般用于臨時結構。所有這些接縫都屬于不可分接縫。有時膜建筑比較龐大,對此可制造分段標準構件,根據不同需要進行組合。建筑物擴建需增加或減少構件時,使用可分接縫來連接??煞纸涌p形式有拉鏈搭接、加壓搭扣、套環連接、栓接和聯系帶連接等??煞纸涌p也可具有很好的氣密性,但與不可分接縫相比,其造價昂貴,應盡量減少使用。影響膜節點性能和耐久性的因素主要有加工過程、連接材料(縫線、焊接溫度、粘合劑)、找形和裁剪精度等。根據試驗可知,在第1次施加荷載時緯向絲會卷曲在經向絲上,使膜材產生很大的延展。


    為了解決這個問題采用了多種技術:


    一種技術是,在編織過程中將緯向絲張拉同時控制雙向的張拉程度,使得經向和緯向產生相同的延展量:


    另一種技術是,在安裝之前將初始的延展作為預延展加在膜材上,這樣能夠減少膜材在使用過程中產生的延展(松弛)尺寸穩定性也受到溫度和濕度的影響。

    由于溫度變化和熱膨脹的共同作用,膜材在長度方向上會產生變化。吸水也會使尺寸產生變化吸水通常由布基纖維的毛細管行為所致,這就是我們所熟悉的芯吸現象。

    布基中的水不僅使膜材尺寸產生變化,而且使微生物大量繁殖而造成膜材的降解。芯吸還會促成由于FREEZE-THAW行為而造成的損壞。

    芯吸現象可由涂層加以控制,這就要求涂層應阻擋水分的入侵。尼龍比滌綸對于芯吸現象更加敏感。不管是什么原因造成的尺寸變化都是非常嚴重的問題。

    膜材在安裝以后發生松弛直接導致“出兜兒,,這樣會喪失膜材的預張力在風中和撕裂的情況下產生用動。對于建筑用張拉力的消失就意味著整個結構的消失。

    所以在設計中注意尺寸的穩定性是十分重要的。


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