膜構(gòu)知識(shí)庫
膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)|設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)知識(shí)
膜結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)是需要設(shè)計(jì)師通過現(xiàn)場調(diào)查、溝通了解客戶需求，然后根據(jù)外觀要求進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)后，再確定確定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)來完成的，其中結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響到了膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)的穩(wěn)定性與使用性能。下面以膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)為例，總結(jié)一下其設(shè)計(jì)過程中的諸多細(xì)節(jié)知識(shí)。首先我們說說膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。
1、支承結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
在膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)中，膜是主要受力構(gòu)件之一，但是膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)的支承體系仍然應(yīng)該滿足其自身穩(wěn)定性的要求，在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的內(nèi)容大致有兩個(gè)方面，一是為了在張拉膜面時(shí)，方便把握各控制點(diǎn)的空間位置及對(duì)膜面實(shí)施張拉，二是在發(fā)生膜材撕裂時(shí)，不至于引起結(jié)構(gòu)整體倒塌的嚴(yán)重事故，更換膜面時(shí)施工也要比較方便。
2、水平力的傳遞
在膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)中，作用于膜面的荷載會(huì)以膜面張力的形式呈現(xiàn)，并主要通過邊界索經(jīng)膜角節(jié)點(diǎn)板傳遞到支承結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)，節(jié)點(diǎn)處的水平力往往很大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用合適的構(gòu)造措施以確保水平力的可靠傳遞。
3、結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力的自平衡
膜結(jié)構(gòu)是一種張力結(jié)構(gòu)，所有作用于膜面的外部作用都會(huì)以膜面膜面張力的增減來體現(xiàn)，所以在布置膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)的支承結(jié)構(gòu)體系時(shí)，應(yīng)盡可能將其設(shè)計(jì)成自平衡體系，以減少膜面張力對(duì)下部結(jié)構(gòu)或地基的影響?！?/p>
4、結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)與組合
利用某種基本外形的機(jī)構(gòu)單元加以組合，是形成大面積覆蓋空間的有效方法，但是在使用多個(gè)同一結(jié)構(gòu)單元組合時(shí)，需要注意膜面的熱合線在連接處要對(duì)齊，以形成連續(xù)、流暢的視覺效果。
膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)包含以下幾個(gè)方面：
1、膜與索的連接
在膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)中，索的應(yīng)用形式有：形成膜邊界的邊索，幫助大面積膜面?zhèn)鬟f荷載的加強(qiáng)索，輔助形成曲面形狀的脊索和谷索，以及維持支承結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定索和錨地拉索等。邊索與膜的連接可以是索穿在膜邊的“褲套”內(nèi)，也可以通過“U型”夾板相連；加強(qiáng)索以及脊索和谷索可以在膜布外，也可以在膜布內(nèi)。
2、索及索具的選用
索及鎖具對(duì)膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)的美觀影響很大，應(yīng)盡可能選用制作精美、耐久性好的不銹鋼制品，同時(shí)其Z小破斷力應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。為適應(yīng)膜面在風(fēng)作用下的變形及滿足對(duì)膜面實(shí)施張拉和二次張拉的需求，張拉節(jié)點(diǎn)應(yīng)有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和張拉調(diào)節(jié)量。 膜角節(jié)點(diǎn)板由不銹鋼材料或普通鋼板制成，可以是一片節(jié)點(diǎn)板加上與之配合的夾板組成，也可以由兩片形狀、大小相同的板組合而成。節(jié)點(diǎn)板的形狀與角度要與膜面在角點(diǎn)出的空間形狀像匹配，同時(shí)傳力途徑明確、簡介，滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。
3、傘形膜面帽圈的形式及傘頂裝飾
傘形膜結(jié)構(gòu)的帽圈形式有浮動(dòng)式與固定式之分。浮動(dòng)式帽圈的傘形結(jié)構(gòu)膜頂部可作小幅度的擺動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)，能更好地適應(yīng)荷載作用下的變形。固定式帽圈通常也做成在豎向可調(diào)節(jié)，以便通過頂升帽圈給膜面施加預(yù)張力。傘頂應(yīng)視具體情況設(shè)置相應(yīng)的防雷裝置，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)难b飾，以起到美化作用。
4、膜面開洞處理
應(yīng)盡量避免在膜面開洞，但當(dāng)必須在膜面開洞時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧?，以保證開洞處膜面張力的可靠傳遞，同時(shí)視情況做好防水處理?！ ?/p>
5、剪裁應(yīng)變補(bǔ)償?shù)男拚?/p>
在膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)中，靠近邊索處的膜在沿索的方向很難張拉，傘形膜在帽圈處沿環(huán)向也難以切實(shí)有效地施加預(yù)張力。當(dāng)采用統(tǒng)一的百分率對(duì)膜布進(jìn)行應(yīng)變補(bǔ)償時(shí)，需對(duì)這些特定部位的補(bǔ)償率作出修正，或者說進(jìn)行反向補(bǔ)償。另外，膜材的熱合應(yīng)采用張拉焊接，對(duì)膜片分塊小、熱合縫密集的區(qū)域，要考慮因熱合造成的膜材收縮對(duì)補(bǔ)償率的影響。
通過以上膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求可以看出，膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)的設(shè)計(jì)需要考慮的內(nèi)容是全方面的，小到每個(gè)連接部件的選擇，大到膜面的連接與剪裁，每個(gè)項(xiàng)目都會(huì)影響到結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的性能。