膜结构的裁剪设计与加工制作

膜结构的裁剪设计与加工制作
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膜结构的裁剪设计与加工制作

      通常,膜面的加工制作包含以下工序:(1)准备工作,包括技术准备、场地及设备准备、膜材料进场检测等;(2)放样、排版与下料;(3)热合试验;(4) 热合加工;(5)边角处理; (6)清洗、包装。

2. 膜面加工的技术准备及场地要求膜面加工的技术准备工作,主要是阅读、领会设计图纸(包括结构外形图及膜面下料、加工

图),查看相关数据文件;如为人工下料,需对制作人员进行技术交底。加工场地需平整、无尘,温度、湿度适宜;加工设备保养良好

      膜材的进场检测主要包括外观检查和物理性能检测两方面。外观检查主要是检查膜面色泽是否一致、有无斑点、小孔等,一般通过目测结合专用灯箱进行,参 见图3及图4。待用膜材的品牌与型号应与设计图纸一致,并为同一批号(不同批号的膜材色泽会有差异);要求无直径2 mm 以上的油污、瑕疵,无直径1 mm 以上的针孔,色泽均匀一致。

      物理性能检测主要是检测厚度、重量、抗拉强度及撕裂强度等,检测结果应不低于膜材性能表所列指标。由于各国的检测方法不一致,检测结果也会有出入。膜材进 场时可对各项技术指标进行抽检,并检查膜材出厂时的材料检测报告和质量保证书。当抽检数据与出厂检测报告出入较大时,应通知膜材供应商并取样送权威检测机 构检测、鉴定。

图3 膜材进场时的外观检查                   图4 灯箱检测 

     放样、排版与下料

图5 自动放样                                         图6 手工放样

图7 自动下料                                   图8 手工下料

      在正式进行焊接加工前,需进行热合试验以便为热合加工提供参数依据。试验样条的抗拉强度应不低于其母材强度的80%。在焊接加工过程中,也需定时试验并记 录结果,以便随着环境温、湿度的变化及加工部位的不同,随时修正相关技术参数。

      正式加工时,先将膜片在接缝处对齐,检查膜材的正反面及接缝顺序是否正确;清洁待焊区域;如为PVC 膜材拼接接缝放置“背贴条”,如为PTFE 膜材需在接缝处两层膜片间放置EFP 条;根据热合试验所得到的参数进行加工。最后根据设计图纸对边角进行诸如埋绳、焊接穿钢索的“裤子”(cable cuff)及补强处理。

      热合时宜采用张拉焊接(tension weld),即要对待焊区域的膜材施加一定的预张力,以减小因热合造成的膜材收缩、改善张拉成型后焊缝处的应力状态。图9 及图10 为一些常用的热合设备。

金桥项目落地式卸料平台施工方案图9 用于PTFE 膜高温热合的设备

图10用于PVC 膜材高频焊接的设备

      设计者需根据施工现场及安装设备等情况,确定膜面的展开方向及折叠包装的顺序,加工好的膜面在两面清洗后,按指定要求进行折叠包装。为 防止在膜表面留下明显折痕,PTFE 成品膜在折叠时应衬入圆纸筒,ETFE 成品膜不能折叠,需放置在专用保护容器中。软质包装袋上应标识好展开方向,再加木箱包装以方便运输。

      与裁剪关系密切的附件设计主要包括用于膜角的膜节点板设计、连接件选用及边索长度的确定等等。膜节点板的设计主要涉及形式、大小、角度、连接孔及安装孔的 位置及大小、板厚、膜与节点板的连接方式以及边索与结节板的连接设计等内容。设计时,根据膜面形状及膜角处的应力大小确定其基本几何参数,验算抗拉强度、 局部承压及焊缝长度等等,并由此计算连接件及边索长度。膜节点板应简洁、角度准确、传力顺畅。膜节点板常用钢板制作、热镀锌处理或以不锈钢材料制成。

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