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气膜建筑的节点构造设计解读

发表时间:2020-05-07 17:24作者:景秀充气膜结构

         气膜建筑就是空气支承式膜结构。随着时代的发展,应用范围越来越广。它的节点构造设计更是重中之重。

        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。

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        空气支承式膜结构中拉索的连接节点锚碇系统端部连接构造连接件应传力可靠,具有足够的强度、钢度和耐久性,对金属连接应采取可靠的防腐蚀措施。

       下面景秀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。

        搭接连接时,应使上部膜材覆盖在下部膜材上。

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        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1)。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2)。

景秀充气膜结构

        图1

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图2

        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3)。气枕式膜结构通常为双层,当保温隔热要求比较高时,也可采用多层结构。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4)。

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图3

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图4

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5a、图5b)。

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图5a

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图5b

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6a)、预埋锚筋(图6b)、预埋型钢(图6c)。

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图6a

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图6b

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图6c

        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7)。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8a、图8b)。

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图7

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图8a

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图8b

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9)。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10)。

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图9

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图10

        拉索与支承面的连接,在拉索连续时,可采用(图11)的方法。拉索的端头锚具可采用单耳式(图12)或叉耳式(图13)。

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图11

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图12

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图13

        空气支承式膜结构的节点构造设计,并不局限于以上的方法。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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