空气支承式膜结构中拉索的连接节点、锚体系和端部连接结构应按照当前行业标准《结构技术规程》JGJ67的规定选择。连接件应具有可靠的传输力、足够的强度、刚度和耐久性,并对金属连接件采取可靠的防腐措施。
下面具体介绍空气支撑膜结构(气承式和气枕式)的典型节点结构设计。
1、薄膜之间的连接结构设计
根据切割设计图,将薄膜面切割成的切割片称为薄膜。薄膜与薄膜之间的连接主要采用热连接,热连接采用重叠或对接方式。重叠或对接的热合宽度应根据薄膜材料的类别、薄膜面设计张力、实验确定,同时应符合《薄膜结构技术规程》CECS薄膜158的相关规定。
重叠连接时,请将上部膜材复盖到下部膜材上(图1)。
对接连接时,应根据膜材种类对待。气承式膜结构通常采用p类膜材,膜材正面有PVDF或PVF表面层,不能直接热合。因此,p类膜材对接时,背部粘贴在主膜材下(图2)。空枕式膜结构通常采用e类膜材,膜材背面有印刷点,不能直接热合。因此,e类膜材对接连接时,背部贴在主膜材上(图3)。
2、膜单元的连接结构设计
多个膜片热连接后,进行边缘处理形成的运输设置单元称为膜单元。气枕式膜结构在设计时,通常不会将膜单元与膜单元直接连接。但是,气承式膜结构面积大时,由于加工、运输、安装条件的限制,在工厂加工完成的多个膜单元,在工地直接连接。由于气密性,膜单元与膜单元之间的连接,气承式膜结构无论是单层还是双层,通常采用夹层连接(图6)。
3、膜机组与支撑面的连接结构设计
一个膜机组或多个膜机组连接后,需要在充气前与支撑面连接。由于空气支承式膜结构的特殊性,结构节点不仅要满足受力要求,还要保证气密性。
气承式膜结构的膜单元与支撑面的连接结构,通常采用铝槽(图7a)、锚(图7b)、埋入型钢(图7c)三种方法。
枕式膜结构的膜单元与支撑面的连接结构,通常在主结构上设计二次钢结构,膜单元通过铝型材与二次钢结构连接(图8)。枕头和枕头之间通常有不设置天沟和设置天沟的方法(图9a、图9b)。
4、拉索节点结构设计
气承式膜结构跨度较大时,通常采用电缆加强,控制膜面张力和结构变形。电缆网的配置方法通常有斜交叉电缆网和纵横电缆网。
拉索的交叉节点在拉索连续时,可以通过定制的拉索连接(图10)。交叉的拉索数量多,或者拉索方向复杂的情况下,可以将拉索分段,用拉索夹板连接(图11)。
电缆与支撑面的连接,电缆连续时可采用(图12)的方法。拉索端头锚可采用单耳式(图13)或叉耳式(图14)。
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