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充气膜结构的节点构造设计

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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2020-5-19 15:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
    充气膜结构的节点构造设计

    空气支承式膜结构的连接构造应保证连接的安全、合理、美观,并且应该符合计算假定。连接构造偏心时,应考虑其对拉索、膜材产生的影响。膜材连接处应具有可靠的水密性和气密性,并且应有可靠措施防止膜材的磨损和撕裂。
    空气支承式膜结构中拉索的连接节点、锚锭系统与端部连接构造应按现行行业标准《索结构技术规程》JGJ 257的规定选用。连接件应传力可靠,具有足够的强度、刚度和耐久性,对金属连接件应采取可靠的防腐蚀措施。

    下面具体介绍一下空气支承式膜结构(气承式和气枕式)的典型节点构造设计。

    1、膜片间的连接构造设计
    依据裁剪设计图,将膜面裁剪切割成的一个个裁剪片,称为膜片。膜片与膜片之间的连接主要采用热合连接,热合连接可采用搭接或对接方式。搭接或对接的热合宽度,应根据膜材的类别、膜面设计张力,实验确定,且同时应满足《膜结构技术规程》CECS 158的相关规定。


    对接连接时,应根据膜材种类分别对待。气承式膜结构通常采用P类膜材,膜材正面有PVDF或PVF面层,不能直接热合。所以P类膜材在对接连接时,背贴条在主膜材下方(图2)。而气枕式膜结构通常采用E类膜材,膜材背面有印刷点,不能直接热合。所以E类膜材在对接连接时,背贴条在主膜材上方(图3)。

    气承式膜结构通常为单层,当有保温需求时,可采用双层构造。此时外膜和内膜在膜片连接处一并热合(图4)。气枕式膜结构通常为双层,当保温隔热要求比较高时,也可采用多层构造。外膜和内膜,多层时还有中间膜,一般在气枕的周边一并热合(图5)。

    2、膜单元的连接构造设计
    多个膜片热合连接后,并且进行收边处理形成的一个运输安装单元,称为膜单元。气枕式膜结构在设计时,通常不会把膜单元与膜单元设计为直接连接。但气承式膜结构当面积较大时,由于加工、运输,以及安装条件的限制,会把在工厂加工制作完成的多个膜单元,在施工现场直接进行连接。由于气密性的原因,膜单元与膜单元之间的连接,气承式膜结构无论是单层还是双层,通常采用夹板连接(图6)。


    3、膜单元与支承面的连接构造设计

    一个膜单元或多个膜单元连接后,在充气前,需要与支承面连接。由于空气支承式膜结构的特殊性,构造节点除了满足受力要求外,还需要保证气密性。气承式膜结构的膜单元与支承面的连接构造,通常采用以下三种方法:预埋铝槽(图7a)、预埋锚筋(图7b)、预埋型钢(图7c)。

    气枕式膜结构的膜单元与支承面的连接构造,通常做法是在主结构上设计二次钢结构,膜单元再通过铝型材与二次钢结构连接(图8)。气枕与气枕之间通常有不设置天沟和设置天沟两种做法(图9a、图9b)。

    4、拉索的节点构造设计
    气承式膜结构在跨度比较大时,通常会采用索网加强,以控制膜面张力和结构变形。索网的布置方法通常有斜向交叉索网和纵横向索网。
    拉索的交叉节点在拉索连续时,可通过定制的索夹相互连接(图10)。当相交的拉索数量比较多,或拉索方向比较复杂时,可把拉索分段,通过索夹盘相互连接(图11)。
    拉索与支承面的连接,在拉索连续时,可采用(图12)的方法。拉索的端头锚具可采用单耳式(图13)或叉耳式(图14)。
    空气支承式膜结构的节点构造设计,并不限于以上方法。应根据实际情况灵活设计,但都需要安全可靠、合理美观!




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