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膜结构节点的特性

日期:2015-6-25 13:35:18 | 阅读:398

膜结构的连接设计是一项既需认真细致又富创造性的工作,连接设计影响着整个结构的形状、外观以及受力特点. 一般连接节点应该具有以下特性:
一、安全可靠
在进行连接设计时,可以通过以下手段来保证连接设计的安全性:首先是正确的受力分析,并校核在一个连接节点中所涉及到的所有构件,保证每个构件均能满足强度要求;二是从构造上保证连接节点的安全,因为连接节点的几何形状一般比较复杂,有时候要做到精确的受力分析比较困难,甚至不可能,这就需要工程师有丰富的经验和扎实的力学知识,在构造上来保证连接节点的安全;三是连接节点与膜在连接处要有足够的连接区域,以防止膜材的磨损或撕裂,并尽可能地防止膜面的应力集中。
二、方便施工 
连接节点的空间几何形状一般比较复杂,如果设计不当,可能会造成安装困难。为了避免这种情况,工程师在进行节点设计时需要考虑到施工的可操作性;在设计可能利用CAD 实体造型技术或VA技术,模拟施工工况,避免不合理的节点设计。这将有助于帮助检验是否有足够的空间来进行施工作业。
三、具有可调性 
膜结构是一种空间结构,它依靠自身形状的改变和膜内的应力重分布来承担外荷载。 因而在荷载作用下,连接节点处相应的位移和转动一般比较大。在处理连接节点时,一方面要注意使这些节点具有适当的灵活性,以适应预期的位移和转动;另一方面膜材在常应力状态下,将产生一定的蠕变。蠕变导致预应力的损失,为保持膜内具有合适的预应力水平,可以通过在夹板上开槽或留洞,在索上安放可松紧的螺旋扣、U 形夹等方式将连接节点设计成可调的,将桅杆端部的膜顶设计成可调节高度的,这样在必要时可对膜进行二次张拉。
四、适用耐久 
膜结构节点设计须与使用功能、使用年限、当地环境、经济状况相结合,保障正常使用。节点处往往要作重点防水处理。设计时,必须坚持“防”“排”结合的原则。精心处理。同时在处理连接节点时还要考虑腐蚀问题,因为腐蚀不仅会影响结构的整洁和美观,也会影响结构的安全。根据连接节点所处的环境不同,采取相应的防腐措施,比如使用不锈钢、铝材、镀锌钢材、或涂漆的连接件。应该指出对于镀锌或涂漆的连接件,其表面覆层在安装过程中可能会受到损坏,在安装之后要对被损坏的覆层进行修补。
五、富于美感 
与传统的屋面结构不同,对于一个已完成的膜结构,其所有的结构构件均暴露在人的视线之内,因此膜结构连接节点成为影响整个结构外观的一个很重要的部分。一个好的连接设计应该体现“力”与“美”的结合,膜结构的节点设计不易繁琐,应力求简洁大方,在保证节点安全的前提下应尽可能地减少体量,充分展示节点的艺术表现力。
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