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  2. 索膜結構

    發布日期:2021-12-21 瀏覽次數:324

    特點:膜結構所用膜材料由基布和涂層兩部分組成.基布主要采用聚酯纖維和玻璃纖維材料;涂層材料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。常用膜材為聚酯纖維覆聚氯乙烯(PVC)和玻璃纖維覆聚聚四氟乙烯(Teflon)。PVC材料的主要特點是強度低、彈性大、易老化、徐變大、自潔性差,但價格便宜,容易加工制作,色彩豐富,抗折疊性能好。為改善其性能,可在其表面涂一層聚四氟乙烯涂層,提高其抗老化和自潔能力,其壽命可達到15年左右。Teflon材料強度高、彈性模量大、自潔、耐久耐火等性能好,但它價格較貴,不易折疊,對裁剪制作精度要求較高,壽命一般在30年以上,適用于永久建筑。 


    QQ圖片20160628163605.png

    圖1、膜與膜連接


           索膜結構的空間曲面是由許多平面膜材經裁剪設計拼接而成,由于膜材幅寬較小,因此膜片間需通過接縫連接形成整體。膜材接縫的連接方式主要有:縫合連接、機械連接(夾板螺栓連接)、粘合連接、熱合連接和束帶連接等,如圖:


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    圖2、膜與索的連接


        在進行膜-索節點設計時需要注意的問題是,由于索與膜之間的材料差異,應使兩者之間留有一定的空隙,以適應在荷載作用下膜與索之間可能產生的相對滑動。有單邊連接(如邊索)和雙邊連接(如脊索和谷索)。如下圖所示,常用的單邊連接方法是將鋼索穿入膜材熱合的索套中,或采用鋁合金或不銹鋼夾板和螺栓來連接膜材與鋼索。圖片給出了一種膜與谷索的雙邊連接構造。雙邊連接通常需要在其上面增加一層防水用的覆蓋膜。


    QQ圖片20160628163656.png

     

    圖3、索膜節點加強


        當膜面跨度在15米以上且無中間支承時,為減小膜面應力,可以利用索或合成纖維帶對膜面進行局部構造加強。加強索可以縫進膜面內或設在膜面外,如下圖所示。當加強索位于膜面外側時,應注意防止索自身的腐蝕以及由于摩擦造成的膜面表皮損傷。

    QQ圖片20160628163708.png

    圖4、索與索的連接


        雙向鋼索交叉節點可采用節點板連接,也可采用U形夾或夾板等夾具連接,如圖所示。為了保證夾緊鋼索,可采用低碳鋼或高強螺栓。需要注意的是,在無應力狀態下被夾緊的索受拉后,其直徑會減小,從而使夾持力降低,對此可通過二次旋緊螺栓來調整。

     

    QQ圖片20160628163721.png

    圖5、多向鋼索連接


        多向鋼索之間可采用連接板連接,如圖所示。此時應注意各鋼索軸線要匯交于一點,以避免連接板偏心受力。在進行連接板設計時,應盡可能采用曲線造型,以展現膜結構的柔和與靈動之美。最后一張圖片節點是體育場看臺挑篷結構中內環索與脊索和谷索之間的一種連接做法。這種節點的受力很大,且直接關系到挑篷結構的整體穩定性,設計時要特別小心


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