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膜结构维修管理

来源: 时间:2017-11-09 分类:膜结构知识

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, 

    膜结构的维修管理

    1. 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,PVDF 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。

    2.消除膜结构所处环境的不安全因素

    在台风到来之前做好准备工作,关闭门窗,检查是否存在台风下易吹起的物品如花盆、建筑工 地上的零星物品等,消除膜结构周边的幕墙、照明结构等的不安全因素。

    3. 膜面坡度平缓处采取对策预防膜面积水,积雪 

    膜结构需要尽可能保证膜面的排水坡度,但为了实现膜结构的大跨度,有可能存在膜面平缓的 中国钢结构协会空间结构分会成立 20 周年暨技术交流 区域。为了防止膜面积水造成膜结构破坏事故,有时需要采取膜面开溢流口的措施。 2013.11 杭州 世博轴膜结构局部存在膜面平坦的问题,在膜面平坦处设置了 11 个溢流口,雨量达到一定厚度 超出溢水高度情况下,雨水才通过溢水口排出。溢流口的具体位置为活荷载下膜面坡度小于 10%的 区域。为了评价开洞对膜面的影响,单独选取开洞的膜面并在积水位置处设置钢环模拟膜在开洞处 的固定。膜面开孔处在边缘存在应力集中现象,开孔处的膜边缘附近需要做适当的补强。

    4. 膜固定螺栓,钢索等膜附属构件的锈蚀,松弛,脱落等问题对策 

    膜结构完工后,需定期进行维护检查工作,定期检查支承结构,钢索,螺栓等处的腐蚀情况。 腐蚀发生轻微的情况,可先除去腐蚀层,然后重新做好表面的防腐处理。螺栓连接发生腐蚀,应予 以更换。膜结构为柔性结构,刚度小,自振频率低,在外来风荷载下易发生大的变形并伴随着振动 现象。在某些风荷载一致比较大的地区,膜结构的角板有可能长时间处于振动状态,曾近发生过固 定角板的销栓脱落的事故。发生事故的工程使用的是索结构常用的盖板+螺钉固定式样销栓,螺钉由 于长时间振动松掉造成盖板脱落,销栓脱落。建议在振动频繁的部位(特别是角板处)使用带开口 销的销栓,开口销材质为 SS304 或 SS316 不锈钢材质(碳钢镀锌的材质时间长了容易自然锈断,不 安全)。