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如何預防膜結構工程中的風害事故?盡快了解它

發布時間:2021-06-02

如何預防膜結構工程中的風害事故?

膜結構是一種造型新穎、具有現代時尚氣息的空間結構。它具有美觀的工程形式和許多優點。近年來,我國膜結構的設計和施工水平已趨于成熟。隨著工業的快速發展,膜結構的一些局部缺陷,如皺紋、積水甚至撕裂損傷等,在一定程度上影響了膜結構的整體形象。部分工程由于設計、制造、安裝不當,存在安全隱患。在臺風、暴雪等自然災害作用下,膜結構工程事故可能不同程度地發生。

在國外,膜材料在強風作用下發生過多次撕裂現象。膜結構事故的發生主要與膜結構的強度直接相關。例如,一些臺風登陸時的風速在60ms左右,即使風速低于風速,由于臺風的不確定性和復雜性,建筑物的破壞也是不可避免的。這些工程事故也暴露出膜結構工程設計和安裝過程中的不當與之直接相關,這值得我們認真總結經驗教訓,防止今后發生事故。

風對結構的影響是非常復雜的。當風繞過結構物時,旋渦和氣流分離,形成復雜的空氣動力。當結構剛度較大時,結構保持靜止。當結構剛度較小時,結構振動被激發,空氣動力產生動力作用,動力作用可激發風振。當風速達到某一臨界值時,結構的自激振動(顫振等)隨著風速的增大而逐漸增大,直至結構被破壞。

膜表面撕裂是大風、大雪、陣雨等惡劣天氣下經常發生的一種破壞現象。主要原因是膜材料雖然具有較高的拉伸強度,但能承受經緯向的張力,但撕裂阻力較低,撕裂方向的損傷比直接拉伸時嚴重得多。如果膜表面由于局部應力集中而輕微損壞,會迅速轉變為撕裂力,并在逐漸或瞬間切斷一根或幾根織物纖維后發生撕裂。因此,在設計中,通過找形分析,膜表面處于恒張力狀態。

膜結構是一種張力結構體系,它通過對膜表面施加預張力來獲得給定形狀下結構的剛度和承載力。因此,應從設計、施工和實際操作等方面采取相應措施,確保膜表面處于穩定的張力狀態。

2在膜結構設計中,膜材料的強度應具有足夠的安全裕度,以保證膜表面張力后的正常承載力。同時,在節點結構中應考慮由于材料蠕變、連接松動和膜面積水而導致膜表面松弛的可能性。接頭連接應具有足夠的強度和剛度,以防止失效。接頭的外支架應加工成光滑無棱角,防止局部翹曲和劃傷膜材。應保證結構的自由轉動。

索是膜結構的重要組成部分。合理使用索力和精確控制索長對膜表面成形和結構安全至關重要。設計人員應避免由于電纜強度不足而危及整個結構。

一般情況下,雙層膜結構的內膜接頭連接不做防水處理。對于一些重要工程,也可以考慮適當的防水排水處理,避免雨水直接進入房間造成膜損壞造成的損失。

3膜結構制作安裝時,膜表面應處于設計要求的受拉狀態。下料時,應根據膜材的型號和批次,考慮沿經緯向的收縮,對有色差、劃傷、斷絲、跳絲、涂層剝落等局部缺陷的膜材應及時清除。膜結構安裝前,應對下部土建結構進行認真檢查驗收,并檢查相關幾何尺寸和具體結構是否與原設計圖紙相符。并根據膜結構的具體形式,制定了合理的安裝施工方案。利用拉索和周圍節點對膜表面均勻施加張力,使膜表面呈現設計形狀。施力時,應均勻分批施力,以防止膜表面應力超過材料的抗拉強度或因加載速率的變化而導致膜撕裂。

4膜結構中的金屬構件應采取有效的防銹措施。這對于沿海地區或潮濕環境中的金屬構件尤為重要。鋼構件的鋼構件鋼基經噴丸處理后,應涂無機富鋅漆及相應的面漆,或鍍鋅防腐。根據鋼纜的不同形式,可以采用相應的防腐方法。鍍鋅鋼絲繩和鋼筋通常用于防腐。

5膜結構的維護也是膜結構正常運行的重要組成部分。由于膜材料的蠕變和接頭的松動,膜表面可能因預張力的損失而松弛,金屬構件表面可能生銹,膜表面的涂層凹坑可能會局部脫落。因此,在使用過程中的維護也非常重要。一般情況下,龔恒應在膜完成兩年后對其表面進行第二次預拉伸,金屬構件在使用4-5年后應重新涂漆。

與其他傳統結構相比,膜結構更年輕,經驗更少。在強風、暴雨、暴雪的襲擊下,出現一些問題是正常的。只要認真總結經驗教訓,精心設計和施工,保證工程質量,加強維護,膜結構的安全是可以保證的。

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