膜结构知识

膜结构看台结构设计要求与细节

浏览次数: 190 次 发布时间:2021年03月22日

膜结构看台的设计是需要设计师通过现场调查、沟通了解客户需求,然后根据外观要求进行外观设计后,再确定确定结构系统来完成的,其中结构系统的设计直接影响到了膜结构看台的稳定性与使用性能,这里为大家整理了膜结构看台结构设计要求与一些细节内容,希望可以帮到大家。


一、膜结构看台结构设计要求
1、支承结构的稳定性
在膜结构看台中,膜是主要受力构件之一,但是膜结构看台的支承体系仍然应该满足其自身稳定性的要求,在设计时主要考虑的内容大致有两个方面,一是为了在张拉膜面时,方便把握各控制点的空间位置及对膜面实施张拉,二是在发生膜材撕裂时,不至于引起结构整体倒塌的严重事故,更换膜面时施工也要比较方便。

2、水平力的传递
在膜结构看台中,作用于膜面的荷载会以膜面张力的形式呈现,并主要通过边界索经膜角节点板传递到支承结构或基础,节点处的水平力往往很大,设计时应采用合适的构造措施以确保水平力的可靠传递。
3、结构体系内力的自平衡
膜结构看台是一种张力结构,所有作用于膜面的外部作用都会以膜面膜面张力的增减来体现,所以在布置膜结构看台的支承结构体系时,应尽可能将其设计成自平衡体系,以减少膜面张力对下部结构或地基的影响。
4、结构单元的重复与组合
利用某种基本外形的机构单元加以组合,是形成大面积覆盖空间的有效方法,但是在使用多个同一结构单元组合时,需要注意膜面的热合线在连接处要对齐,以形成连续、流畅的视觉效果。

二、膜结构看台结构设计细节
1、膜与索的连接
在膜结构看台中,索的应用形式有:形成膜边界的边索,帮助大面积膜面传递荷载的加强索,辅助形成曲面形状的脊索和谷索,以及维持支承结构体系稳定的结构稳定索和锚地拉索等。边索与膜的连接可以是索穿在膜边的“裤套”内,也可以通过“U型”夹板相连;加强索以及脊索和谷索可以在膜布外,也可以在膜布内。
2、索及索具的选用
索及锁具对膜结构看台的美观影响很大,应尽可能选用制作精美、耐久性好的不锈钢制品,同时其Z小破断力应满足机械强度的要求。为适应膜面在风作用下的变形及满足对膜面实施张拉和二次张拉的需求,张拉节点应有足够的转动自由度和张拉调节量。
膜角节点板由不锈钢材料或普通钢板制成,可以是一片节点板加上与之配合的夹板组成,也可以由两片形状、大小相同的板组合而成。节点板的形状与角度要与膜面在角点出的空间形状像匹配,同时传力途径明确、简介,满足机械强度的要求。
3、伞形膜面帽圈的形式及伞顶装饰
伞形膜结构的帽圈形式有浮动式与固定式之分。浮动式帽圈的伞形结构膜顶部可作小幅度的摆动及转动,能更好地适应荷载作用下的变形。固定式帽圈通常也做成在竖向可调节,以便通过顶升帽圈给膜面施加预张力。伞顶应视具体情况设置相应的防雷装置,并进行适当的装饰,以起到美化作用。
4、膜面开洞处理
应尽量避免在膜面开洞,但当必须在膜面开洞时,应采取适当的措施,以保证开洞处膜面张力的可靠传递,同时视情况做好防水处理。
5、剪裁应变补偿的修正
在膜结构看台中,靠近边索处的膜在沿索的方向很难张拉,伞形膜在帽圈处沿环向也难以切实有效地施加预张力。当采用统一的百分率对膜布进行应变补偿时,需对这些特定部位的补偿率作出修正,或者说进行反向补偿。另外,膜材的热合应采用张拉焊接,对膜片分块小、热合缝密集的区域,要考虑因热合造成的膜材收缩对补偿率的影响。
通过以上膜结构看台机构设计要求可以看出,膜结构看台的设计需要考虑的内容是全方面的,小到每个连接部件的选择,大到膜面的连接与剪裁,每个项目都会影响到结构系统的性能。

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