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膜结构节点细部设计的原则

日期:2013-8-7 15:08:40 | 阅读:740

       节点细部设计是膜结构工程设计最重要的技术环节,不仅影响膜结构建筑整体与局部建筑艺术性,且影响构件制作、安装、结构受力安全、造价等。连接节点构造设计充分体现了膜结构设计的美学、专业性、综合性与精密技术性,是膜结构设计的灵魂。
膜结构节点具体形式纷繁复杂,十分丰富。根据膜作用与连接关系,可分为膜节点、膜与刚性边界、膜与柔性边界索;根据节点位置与构造形式,可分为顶点(高或低点)、脊线、谷线、角隅节点等。
    节点设计共性原则主要包括:结构设计、建筑设计、几何设计、材料与制作工艺、安装与维护、预张力导入机制、造价控制等。
(1)结构设计
     任何连接节点应传力路径直接、简洁,有效传递内力,具有与运动协调的约束机制,同时具有足够结构强度,符合“强节点”思想,节点一般不先于结构构件破坏,以及必要的赘余度。高低点、角隅节点膜应力集中效应大,节点细部须可靠扩散并传递应力。气承式、气囊式膜特殊节点须满足气密性。
(2)建筑设计
节点设计与膜建筑总体设计协调,选择相适应的材料与工艺,同时满足不同建筑环境的防腐、防水要求。至于节点美观是无论如何重视都不过分,任何节点设计都应放到特定局部与整体环境,以唯美去审视、思量,如连接件的光滑精美外形、力流的连续流畅、对称与平衡,轻灵简洁性等。
(3)几何设计
精细的几何设计对膜结构连接节点尤为重要。首先仔细分析清楚连接节点的几何关系,如空间几何、连接与约束、定位;然后考虑膜曲面平滑协调连接、必要的尺寸和空间,以及节点体量与整体比例。
(4)材料与制作工艺
材料与制作工艺主营依据膜建筑的总体定位选择,对造价有直接影响。
(5)安装与维护
连接节点应便于膜、索安装定位,压板与二次膜安装,有效引入膜张力,以及必要的调节机制,便于维护或更换。另外,对重要的公共膜建筑,设计必要的维护、清洗设施。
(6)造价与预算
节点设计必须基于成本预算,采用经济合理的设计手法。不同膜结构体系、节点体系、材料、制作工艺,造价差异较大。
个性化膜建筑与节点细部永远都是相辅相成的,缺一不可。
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