膜结构节点设计的特点和要求

时间: 2024-05-21 09:49:05 次数: 1 标签: 膜结构节点设计的特点和要求  

由于膜结构是一种特殊的结构型式,节点设计亦较传统钢结构的节点设计有其自身的特点和要求,膜结构的节点设计满足:


(1)结构上的要求:节点设计首先必须满足结构受力要求,即强度足够承受安装、使用过程中可能出现的最大外力,并有一定的安全富余。节点必须具有足够的稳定性,以保证节点和结构的安全。节点的柔性使节点具有可变形能力,使外力能够顺利的传递。此外,还要确保节点的超静定性,防止一个方向局部破坏而导致整个结构发生连锁式倒塌。


(2)施工上的要求:节点设计的精确与否直接影响到张拉膜结构的受力性能和施工质量。膜结构的膜材制作是在专用膜材料加工厂热合加工而成,通过现场组装预制构件(膜片、索等)而实现的。由于膜材的尺寸、及钢索的长度都是事先严格下料计算的,因此节点的尺寸及位置的偏差将导致膜片或钢索不能精确定位,从而会影响张拉体系的应力分布,使局部应力集中或有些地方出现应力松弛而产生褶皱,出现超张拉或张拉不足。这些都是应该极力避免的。为了保证张拉后的膜结构预应力分布达到所设计的应力分布状态,节点必须定位准确,传力途径明确合理。为了便于工人施工操作,要求节点须有一定的工作空间确保施工质量。


(3)使用要求:节点在使用过程中应具有良好的耐久性,如抗腐蚀性、抗锈蚀性、水密性等,确保节点能够有足够的承载能力而不引起节点的破坏。如图2所示。对于有排水功能的节点设计,如膜谷处设置的排水沟,要求节点有良好的防漏水、防漏雪性能。当使用阶段出现节点局部损伤或轻微破坏时,应便于维护、加固。有些膜结构工程考虑膜材的徐变松弛,,则节点的设计应设置可调或可拆卸装置,便于进二次张拉行。


(4)美观:膜结构的一大特点就是造型优美、结构形式新颖飘逸。由于节点明显可见,对整个结构的外观影响至关重要。优秀的节点设计将对整个膜结构的外观起画龙点睛的作用。节点应力求精致、轻巧、简洁,节点各构件间尺寸应符合比例协调,与整个结构及周边环境和谐统一。


(5)经济性:节点设计在考虑满足上述各要求的同时考虑其经济性,使节点设计趋于完善。设计节点时,应充分发挥各材料和构件的性能,避免节点繁冗、笨重。


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