“只有正确表达结构逻辑的建筑才有强大的说服力与表现力”这句话揭示了张拉膜结构的精髓。对于张拉膜结构, 任何附加的支撑和修饰都是多余的, 其结构本身就是造型;换句话说, 不符合结构的造型是不可能的, 因为那样的薄膜不是飘动的就是缺乏稳定性的。而张拉膜结构在室内装饰空间的百富策略白菜网, 更加凸显出膜结构的特点之一就是它形状的多样性, 曲面存在着无限的可能性, 以求达到建筑师所要求的“力”与“形”的完美结合。如此高端艺术享受需要成熟的施工技术作为实现目标的支撑, 本文介绍了张拉膜结构在室内装饰中的百富策略白菜网及工艺特点, 从膜材的裁剪及拼接、膜材的安装及成型等诸多方面阐述了张拉膜结构的施工工艺, 总结了张拉膜结构在室内装饰中的百富策略白菜网与发展前景。

福州大学新校区图书馆位于福州市福州地区大学城福州大学新校区内, 是福州大学的标志性建筑, 工程总造价1.6亿元。本工程膜体面积约为1500m2, 选择法拉利膜材装饰。该工程中庭屋面下采用轻巧活泼、流畅的室内异形装饰张拉膜, 整个膜结构由74根飞柱、342片单元膜体组成, 膜边界均为直径8PE索膜边索作为连接构件, 然后通过构造连接件连接起来作为一个整体, 所有连接件均采用Φ16高强螺栓连接。

本工程张拉膜结构根据建筑设计师的理想效果, 需在中庭上空形成轻巧、美观, 具有现代感张拉膜室内装饰吊顶。该膜结构主要由膜材、钢索及钢结构桁架、飞柱构成, 利用钢索与钢结构桁架、飞柱在膜材中导入张力以达安定的形式, 使膜体张拉成型。同时该膜结构形式具有结构性能强, 表现力丰富等特点, 除了可实践且具有创意、创新的美观造型外, 也是最能展现膜结构精神的构造形式。为达到理想效果, 施工技术成熟尤为重要。

2.2.1 飞柱多且定位精度要求高:本工程单片膜体主要通过与74根飞柱及钢桁架连接, 由于单片膜体规格是在工厂内严格按设计图设计下料, 尺寸已定, 飞柱的安装的偏差将直接影响膜体的安装及张拉效果。

2.2.2 膜体异形且单片面积小:单片膜体面积仅为3.2?且形状奇特为帆拱形, 在有限的张拉空间内加大了膜本。

2.2.3 工程膜体连接节点多, 受力复杂, 膜体张拉施加预应力难度大, 节点处处理不当将出现应力集中, 造成膜面出现褶皱、破损等质量缺陷。

本工程需要定位的耳板及飞柱数量多, 且要求安装精度高, 为了克服预制钢构件的制作尺寸, 进行有针对性的计划从两个方面实施。

(1) 抽调经验丰富的焊工, 能正确按照施工方案要求进行施焊, 防止钢构件结构变形。

(2) 采用二氧化碳保护焊, 保证焊接过程的稳定性, 除通过调节设备、选择合适的工艺参数保证外, 更主要取决于焊工的实际操作经验和技术水平。同时必须控制输入线能量, 减小热影响区, 防止出现过热组织, 减小焊接变形。

(3) 施工中必须严格控制焊接残余变形的出现, 对出现此类情况, 采用机械矫正与火焰矫正相结合的办法, 避免二次矫正带来的构件变形, 影响钢构件平直度的偏差。

建立及时检修、按期保养、定期校正、专人负责的严格制度。在加工完毕的钢构件注意避免烈日的暴晒, 雨水、水汽的侵袭, 特别是针对场地的不平, 在运输过程中轻拿轻放, 严防构件在卸装过程中遭到撞击导致钢构件的变形从而影响构件的平直度。

3.2.1 钢结构支撑骨架安装精度

飞柱的安装精度对膜面和拉索施工质量影响大。如果飞柱的安装精度不到位, 会导致膜面应力不均匀和出现褶皱等, 直接影响膜面的成形。采取有效措施保证飞柱的安装精度。

(1) 安装前, 应对飞柱的产品合格证、设计文件与预拼装记录进行检查, 并复验记录构件的尺寸。飞柱的变形、缺陷超出允许偏差时, 应进行处理。

(2) 飞柱吊装就位后, 应对构件定位轴线、标高等设计要求控制点进行测量做好标记, 对吊装对接接头质量进行焊前检查。安装好临时支撑及钢浪索以使钢屋架在施工过程中安全稳定。

(3) 飞柱安装时, 应验收每根飞柱安装后的标高尺寸、焊接、涂装等施工质量情况。

(4) 膜片的裁剪、拼接、加工热合焊接、工厂清洗及包装。

本工程采用芭蒂灵7420-6642膜材。膜面裁剪线布置合理、美观, 膜材经向应与膜面主要受力方向一致。膜片之间应采用搭接形式热合膜材。考虑膜面初始预张力和徐变特性, 确定合理的收缩量, 调整膜片的裁剪尺寸。

(1) 本工程拉索采用1670 级钢芯镀锌钢绳 (6×7+IWS) , 索头为镀锌压制。

(2) 拉索出场前须经过预张拉, 以消除残留应力, 防止工程中索因蠕便效应产生松弛。预张拉荷载为钢丝绳标称破断荷载的55%, 次数不少于2 次, 每次持荷时间为60 min。

膜材制作→膜材运输→操作平台搭设→膜材展开→膜材索安装→节点安装→膜材安装→膜材整体调整→油漆补刷→检查

1) 切断加工检查, 其切断加工误差要求满足下表要求:

切断精度检查由质检工程师对切断片的规格、尺寸进行确认, 并标注在切断图上, 进行存档。

2) 成品膜片误差满足下表要求:

将经检测过的膜材, 在工厂车间内展开, 依据膜片切割、拼接加工图, 进行放样、划线, 确定控制点位, 划线定位时必须用2B以上铅笔进行划样, 避免造成膜材污染;子膜片定位、划线后, 对每个控制点位、控制尺寸进行复检, 确认无误后, 进行裁剪;子膜片放样时应严格按照加工图, 注意膜材的受力, 确定经、纬方向。

待子膜片放样、复检矫正无误后, 采用电动圆刀裁剪机进行裁剪下料, 下料后, 再进行膜片的几何尺寸复验, 确认无误后, 按照加工图进行编号, 作出尺寸、位置、实测偏差等的详细记录。裁剪子膜片时, 应避开原膜材的织造伤痕、纱结及疵点, 在裁剪过程中, 原膜材不得发生折叠、弯曲的现象, 以免子膜片剪切线弯曲, 造成膜片拼装成组合膜片时出现皱褶。

由于膜材的表面是采用100%PVDF (聚偏二氟乙烯) 涂覆的, 不能直接对其进行焊接, 且膜材的上部PVC涂层较厚, 因此须将焊接区域进行打磨处理, 由于打磨的宽度和厚度对膜体的强度、使用寿命、外观的影响较大, 打磨厚度不足或宽度较窄, 不能热合焊接, 其强度将不能满足工艺要求;打磨厚度过大, 将对布基产生破坏, 降低膜材的强度;打磨过宽, 不仅破坏膜材的保护层, 降低膜材的使用寿命, 并且该处将会出现灰尘、油污吸附现象, 长时间黏附, 对膜材的布基进行腐蚀, 进而降低膜材的强度, 减少膜材的使用寿命。

打磨误差值要求见下表:

打磨后的子膜片应全面进行检查, 检查合格后, 对其采取覆盖保护措施, 避免脏物、灰尘粘污等。

打磨检查后, 进行膜片拼接, 采用膜片对接、专用膜材背贴条补强的方法, 先用3秒胶将打磨好的背贴条与子膜片粘合, 粘合时确保拼接缝拼合间隙, 保证接缝的强度要求;拼接缝应严密, 不得出现缝隙、布基丝外露, 避免造成灰尘吸附等现象。

子膜片拼接成膜片组合后, 分别进行编号, 标识控制点位置, 并作出控制尺寸、位置、实测偏差、表观质量的详细记录;拼接时, 避免背贴膜布与子膜片间沾附灰尘、垃圾等污垢;影响焊接强度。

采用20kw大型移动式高频热合机进行热融合焊接。热合焊接作业中的热融合温度、压力、电流、热融合时间严格按照经试验后所评定的焊接工艺和设备调试定好的标准值进行热合加工, 避免烫伤膜材;根据膜材的规格、背贴补强膜布的宽度选择热合刀具的规格。

膜片的边部、节点应严格按照加工图纸进行裁剪, 保证边部、节点的相关尺寸, 按照设计要求进行埋绳安装;埋绳的规格、安装的位置必须与加工图相符, 要求埋绳不得中断, 临时粘结固定采用3秒胶进行粘结, 确保膜片平整、无褶皱现象;边部、节点粘结临时固定后, 进行缝纫固定, 避免埋绳移位;采用膜边缝合机GB4-1缝制加工, 缝纫时应做到缝制宽度、针幅等均匀, 严禁发生跳缝、脱线等现象, 缝制时膜面必须展平, 避免引起膜片的扭曲、皱纹等现象;

膜片缝制后, 再进行热融合焊接, 节点部位由于尺寸较小, 热合刀较小, 须采用10kw热合机进行热合, 使刀具、设备相匹配, 进而保证焊接质量。

(1) 膜体安装施工流程见右图图:

(2) 施加预应力要求

1) 对于通过集中施力预应力的膜结构, 在施加预应力前应将支座连接板和所有可调部件调节到位。

2) 施力位置、位移量、施力值应符合设计规定。

3) 施加预应力应采用专用施力机具。每一施力位置使用的施力机具, 其施力标定值不宜小于设计施力值的两倍。

4) 施力机具的测力仪表应事先标定。测力仪表的测力误差不大于5%。

5) 施加预应力应分步进行, 各部的间隔时间宜大于24h。工程竣工两年后宜第二次施加预应力。

6) 施加预应力时应以施力点位移达到设计值为控制标准, 位移允许偏差为正负10%。对有代表性的施力点应进行力值抽检, 力值允许偏差正负10%。应由设计单位与施工单位共同选定有代表性的施力点。

(3) 膜体的安装

1) 先在地面打开, 将铺地纸打开, 将膜体展开, 然后将边索穿进膜库套, 注意库套不要损伤, 膜材现场搬运时注意不要将膜材污染。

2) 使用拉紧器、钢丝绳、麻绳、膜夹板、五金工具等工具进行膜体的张拉。本工程的膜材异形且较小, 必须注意膜材安装时库套边不要皱折, 边索长度最好有调节余量。

完工后的膜结构, 垂直的帆拱型张拉膜如同展翅腾飞的白鹭一般, 在提供遮阳的同时, 也带来了唯美的艺术享受, 其斑驳的光影为大厅提供了变幻的魅力。

近年来, 随着建筑空间观念的日益深化以及科学手段的不断提高, 回归自然、沐浴自然之温馨已是现代建筑环境学发展的主流。室内外的视线越来越模糊, 出现了许多亦内亦外、相互渗透的不定空间, 如:天井、中庭等。由于膜材的光透性, 白天阳光可以透过膜材形成慢射光, 使室内达到和室外几乎一样的自然效果, 因此膜结构能创造出与自然环境相媲美的空间形式。

现代建筑环境是现代城市, 现代文化与社会, 现代人的生活和观念的综合表象。在展现人的个性化, 自娱性和多元性环境空间方面, 室内异形装饰张拉膜结构以其独具魅力的建筑形式, 必将会在环境建设中得到越来越广泛的百富策略白菜网。