膜材的連接技術(shù)

單片的薄膜需通過一定的方式連接起來，為保證膜結(jié)構(gòu)整體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，接縫的強(qiáng)度應(yīng)與主要膜材的強(qiáng)度接近，接縫處應(yīng)當(dāng)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(yīng)當(dāng)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(xué)侵蝕能力。

膜結(jié)構(gòu)的連接包括膜節(jié)點(diǎn)、膜邊界、膜角點(diǎn)、膜脊和膜谷。膜結(jié)點(diǎn)是指膜裁剪片之間的連接，膜邊界是指膜材與支承結(jié)構(gòu)之間的連接，膜角點(diǎn)是指膜邊界交匯的點(diǎn)，膜脊和膜谷是指支承結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)承受的外荷載傳遞到其他建筑部件中，如支座、墻、基礎(chǔ)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(shè)置可延展單元。理想的剛性單元邊界形狀是園或橢圓的，因?yàn)檫吔缟先我恻c(diǎn)的受力條件幾乎相等。具有鈍角的多邊形剛性邊界上各點(diǎn)受力條件比較接近，但應(yīng)盡可能避免矩形和銳角情況，因?yàn)樵谶@樣的角內(nèi)，不僅安裝困難而且拉應(yīng)力情況比較復(fù)雜。

膜角點(diǎn)是指由兩個(gè)膜邊界交匯的點(diǎn)。膜角點(diǎn)的設(shè)計(jì)問題與幾何角度、邊界構(gòu)造（柔性邊界還是剛性邊界）和切向力數(shù)值等有關(guān)。

膜脊是指不同區(qū)域膜材在較高位置上的交匯處，膜谷是指不同區(qū)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(qū)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(jīng)常使用的接縫形式?？p制和粘合接縫的強(qiáng)度可能因受紫外線和高溫作用而降低，有效的保護(hù)辦法是在接縫處涂一層保護(hù)性的上光涂層或在薄膜上噴鋁霧。焊接是最優(yōu)化的接合技術(shù)之一，焊接處的強(qiáng)度比膜材的強(qiáng)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(shí)結(jié)構(gòu)。所有這些接縫都屬于不可分接縫。有時(shí)膜建筑比較龐大，對(duì)此可制造分段標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，根據(jù)不同需要進(jìn)行組合。建筑物擴(kuò)建需增加或減少構(gòu)件時(shí)，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(huán)連接、栓接和聯(lián)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(jià)昂貴，應(yīng)盡量減少使用。影響膜節(jié)點(diǎn)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(jù)試驗(yàn)可知，在第1次施加荷載時(shí)緯向絲會(huì)卷曲在經(jīng)向絲上，使膜材產(chǎn)生很大的延展。

為了解決這個(gè)問題采用了多種技術(shù)：

一種技術(shù)是，在編織過程中將緯向絲張拉同時(shí)控制雙向的張拉程度，使得經(jīng)向和緯向產(chǎn)生相同的延展量：

另一種技術(shù)是，在安裝之前將初始的延展作為預(yù)延展加在膜材上，這樣能夠減少膜材在使用過程中產(chǎn)生的延展（松弛）尺寸穩(wěn)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(zhǎng)度方向上會(huì)產(chǎn)生變化。吸水也會(huì)使尺寸產(chǎn)生變化吸水通常由布基纖維的毛細(xì)管行為所致，這就是我們所熟悉的芯吸現(xiàn)象。

布基中的水不僅使膜材尺寸產(chǎn)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(huì)促成由于FREEZE-THAW行為而造成的損壞。

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

膜材在安裝以后發(fā)生松弛直接導(dǎo)致“出兜兒，，這樣會(huì)喪失膜材的預(yù)張力在風(fēng)中和撕裂的情況下產(chǎn)生用動(dòng)。對(duì)于建筑用張拉力的消失就意味著整個(gè)結(jié)構(gòu)的消失。

所以在設(shè)計(jì)中注意尺寸的穩(wěn)定性是十分重要的。