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氣膜建築的節點構造設計解讀

氣膜建築就是空氣支承式膜結構。隨著時代的發展,應用範圍越來越廣。它的節點構造設計更是重中之重。

空氣支承式膜結構的連線構造應保證連線的安全、合理、美觀,並且應該符合計算假定。連線構造偏心時,應考慮其對拉索、膜材產生的影響。膜材連線處應具有可靠的水密性和氣密性,並且應有可靠措施防止膜材的磨損和撕裂。

空氣支承式膜結構中拉索的連線節點、錨碗系統與端部連線構造連線件應傳力可靠,具有足夠的強度、鋼度和而耐久性,對金屬連線應採取可靠的防腐蝕措施。

下面具體介紹一下空氣支承式膜結構(氣承式和氣枕式)的典型節點構造設計。

1、膜片間的連線構造設計

依據裁剪設計圖,將膜面裁剪下製成一個個裁剪片,稱為膜片。膜片與膜片之間的連線主要採用熱合連線,熱合連線可採用搭接或對接方式。搭接或對接的熱合寬度,應根據膜材的類別、膜面設計張力,實驗確定,且同時應滿足《膜結構技術規程》CECS158的相關規定。

搭接連線時,應使上部膜材覆蓋在下部膜材上。

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對接連線時,應根據膜材種類分別對待。氣承式膜結構通常採用P類膜材,膜材正面有PVDF或PVF面層,不能直接熱合。所以P類膜材在對接連線時,背貼條在主膜材下方(圖1)。而氣枕式膜結構通常採用E類膜材,膜材背面有印刷點,不能直接熱合。所以E類膜材在對接連線時,背貼條在主膜材上方(圖2)。

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氣承式膜結構通常為單層,當有保溫需求時,可採用雙層構造。此時外膜和內膜在膜片;連線處並熱合(圖3)。氣枕式膜結構通常為雙層,當保溫隔熱要求比較高時,也可採用多層結構。外膜和內膜,多層時還有中間膜,一般在氣枕的周邊一併熱合(圖4)。

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2、膜單元的連線構造設計

多個膜片熱合連線後,並且進行收邊處理形成的一個運輸安裝單元,稱為腰單元。氣林式膜結構在設計時,通常不會把膜單元與膜單元設計為直接連線。但氣承式膜結構當面積較大時,由於加工、運輸,以及安裝條件的限制,會把在工廠加工製作完成的多個膜單元,在施工現場直接進行連線。由於氣密性的原因,膜單元與膜單元之間的連線,氣承式膜結構無論是單層還是雙層,通常採用夾板連線(圖5a、圖5b)。

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3、膜單元與支承面的連線構造設計

一個膜單元或多個膜單元連線後,在充氣前,需要與支承面連線。由於空氣支承式膜結構的特殊性,構造節點除了滿足受力要求外,還需要保證氣密性。

氣承式膜結構的膜單元與支承面的連線構造,通常採用以下三種方法:預埋鋁槽(圖6a)、預埋錨筋(圖6b)、預埋型鋼(圖6c)。

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氣枕式膜結構的膜單元與支承面的連線構造,通常做法是在主結構上設計二次鋼結構,膜單元再透過鋁型材與二次鋼結構連線(圖7)。氣枕與氣枕之間通常有不設定天溝和設定天溝兩種做法(圖8a、圖8b)。

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4、拉索的節點構造設計

氣承式膜結構在跨度比較大時,通常會採用索網加強,以控制膜面張力和結構變形。索網的佈置方法通常有斜向交叉索網和縱橫向索網。

拉索的交叉節點在拉索連續時,可透過定製的索夾相互連線(圖9)。當相交的拉索數量比較多,或拉索方向比較複雜時,可把拉索分段,透過索夾盤相互連線(圖10)。

氣膜建築的節點構造設計解讀

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拉索與支承面的連線,在拉索連續時,可採用(圖11)的方法。拉索的端頭錨具可採用單耳式(圖12)或叉耳式(圖13)。

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空氣支承式膜結構的節點構造設計,並不侷限於以上的方法。應根據實際情況靈活設計,但都需要安全可靠、合理、美觀!

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