節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造是膜結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，影響著膜結(jié)構(gòu)建筑整體與局部建筑的藝術(shù)性，涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、幾何設(shè)計(jì)、材料與制作工藝、安裝與維護(hù)以及造價(jià)等多個(gè)領(lǐng)域，充分體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的美學(xué)、專業(yè)性、綜合性與精密技術(shù)性。

　　膜結(jié)構(gòu)連接構(gòu)造的具體形式紛繁復(fù)雜，十分豐富。主要有膜材的連接、膜材與柔性邊界(索)的連接、膜材與剛性邊界的連接、鋼索與鋼索間的連接、鋼索的錨固等。

　　連接構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下一些因素。

　　1.傳力路徑準(zhǔn)確

　　膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性主要取決于張力平衡所產(chǎn)生的雙曲面。連接構(gòu)造也必須遵循這個(gè)原則，而且當(dāng)外部受力條件變化時(shí)仍能夠反映力的傳遞路徑。

　　膜結(jié)構(gòu)的連接件應(yīng)傳力可靠，并減少連接處應(yīng)力集中。膜結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)符合計(jì)算假定，必要時(shí)應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)構(gòu)造偏心對拉索、膜材產(chǎn)生的影響。

　　結(jié)構(gòu)的連接部位有時(shí)要匯聚不同方向的膜和不同角度的索。這些構(gòu)件的設(shè)計(jì)和施工必須準(zhǔn)確，而且要與膜面形狀相協(xié)調(diào)。必須避免偏心以確保整個(gè)體系的合理性。有時(shí)膜面褶皺及結(jié)構(gòu)性能不佳的原因就是由于連接的位置錯(cuò)誤造成的。

　　2. 適應(yīng)位移的靈活性

　　膜結(jié)構(gòu)在外荷載作用下產(chǎn)生的位移要比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的大，因此在其設(shè)計(jì)的各個(gè)階段均要考慮這一特性。連接構(gòu)造應(yīng)允許一定的位移和轉(zhuǎn)角，其位置、方向和角度等在設(shè)計(jì)過程中均應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。在安裝過程中，連接節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)生移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，這些位移與就位后的結(jié)構(gòu)性能所需的位移經(jīng)常不一致，但構(gòu)件的最后位置應(yīng)能與這些位移相協(xié)調(diào)，以便于結(jié)構(gòu)的安裝以及預(yù)應(yīng)力施加。

　　3. 位置、形狀和尺寸

　　通過對特定節(jié)點(diǎn)施加預(yù)應(yīng)力后預(yù)制膜片才會(huì)逐漸發(fā)展成最終設(shè)計(jì)形狀。連接構(gòu)造應(yīng)在幾何形狀上與各懸吊點(diǎn)相吻合。若節(jié)點(diǎn)尺寸較大，還應(yīng)使其具有所在位置的結(jié)構(gòu)曲率。所以，要避免或盡量減少使用剛性板件，以便膜材能盡量貼近膜的懸吊點(diǎn)。薄膜結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)應(yīng)簡單、靈活、小巧，而且能夠表現(xiàn)出與其他建筑技術(shù)不同的織物特性。連接構(gòu)造的尺寸要與結(jié)構(gòu)的規(guī)模及所使用的材料相匹配。

　　4. 與建筑設(shè)備有機(jī)結(jié)合

　　在膜結(jié)構(gòu)建筑中，薄膜是整個(gè)建筑空間的主角，理解這一點(diǎn)對確保建筑物的美學(xué)效果是十分重要的。懸浮的屋頂通常無法用來安裝設(shè)備，因此在設(shè)計(jì)階段要十分仔細(xì)地考慮如何將人工照明、通風(fēng)設(shè)備等建筑設(shè)備與薄膜空間有機(jī)結(jié)合形成一個(gè)整體。應(yīng)盡可能將建筑服務(wù)設(shè)施控制到最少，且其支承應(yīng)獨(dú)立于膜面。當(dāng)采用高桿燈時(shí)，薄膜的間接照明效果會(huì)很好。這些設(shè)備既可以與地面景觀相結(jié)合，桅桿也可以作為其固定支座。

　　5. 強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性

　　張度、穩(wěn)定性及耐久性是對建筑物最基本的結(jié)構(gòu)要求。對于膜結(jié)構(gòu)來說，連接構(gòu)造的良好質(zhì)量是結(jié)構(gòu)性能的保障。膜結(jié)構(gòu)中的金屬連接件直接與膜材相連，易受外界影響而銹蝕，不但易污染膜材，影響美觀，而且往往會(huì)引起截面削弱而產(chǎn)生安全隱患，因此，全部金屬連接件均應(yīng)進(jìn)行防腐處理。

　　膜材對缺陷比較敏感。若膜材中存在小孔、裂紋等缺陷，膜材強(qiáng)度將有較大降低。在膜材與支承骨架相連處的毛刺、尖角、尖點(diǎn)將使該處出現(xiàn)應(yīng)力集中。對膜材涂層的擦傷也會(huì)影響膜材的使用壽命。因此，在支承構(gòu)件與膜材的連接處不得有毛刺、尖角、尖點(diǎn)。

　　膜材的連接薄膜技術(shù)是一項(xiàng)“軟”技術(shù)，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)要滿足膜材及其加強(qiáng)件的柔性性能，它們應(yīng)成為結(jié)構(gòu)形狀的有機(jī)組成部分。在施加預(yù)應(yīng)力以及受力階段，薄膜內(nèi)力的不連續(xù)變化非常容易引起材料的疲勞，應(yīng)予以避免。在剛性邊界條件下這一點(diǎn)尤為明顯。

　　6. 結(jié)構(gòu)的完整性

　　盡管膜材具有非常高的張拉性能，但1mm厚的薄膜還是非常嬌弱易損的。設(shè)計(jì)應(yīng)確保屋頂中一片或幾片膜面的破壞不至于引起整個(gè)體系的倒塌，而且桅桿等重型構(gòu)件要具有失效保護(hù)措施。

　　在膜材連接處應(yīng)保持高度水密性，應(yīng)采取必要的構(gòu)造措施防止膜材磨損和撕裂。

　　損壞并非是無緣無故的，結(jié)構(gòu)體系中必須設(shè)置一些安全儲(chǔ)備構(gòu)件。它們通常由與桅桿頂點(diǎn)等主要支承點(diǎn)相連接的索組成。這些構(gòu)件并不都處于工作狀態(tài)，但是它們可以避免整體結(jié)構(gòu)在膜片損壞或某一支承構(gòu)件倒塌時(shí)產(chǎn)生過大位移。由于自重小，膜材本身并沒有多大的危險(xiǎn)性。作為附加安全措施，安全索可以從焊在膜面上的索套內(nèi)穿過，而不影響膜面力的傳遞。

　　1.預(yù)張拉與可調(diào)性

　　組成薄膜結(jié)構(gòu)的每片膜材，在裁剪時(shí)要按一定比例縮小(補(bǔ)償)，使其在張拉到位的同時(shí)建立預(yù)應(yīng)力，補(bǔ)償值與其幾何形狀有相似關(guān)系。在安裝過程中，需要液壓千斤頂?shù)扰R時(shí)性設(shè)備來施加預(yù)應(yīng)力。一般在膜角點(diǎn)、內(nèi)部懸掛點(diǎn)或者桅桿及索的錨固端施加作用力。必要時(shí)可通過安裝在控制點(diǎn)上的張拉設(shè)備進(jìn)行微調(diào)，以保證整個(gè)膜面應(yīng)力均勻。

　　薄膜結(jié)構(gòu)在其安裝過程中會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變，應(yīng)變量與薄膜的自身特性有關(guān)。在結(jié)構(gòu)分析和裁剪設(shè)計(jì)補(bǔ)償值的確定中要考慮這些特性。結(jié)構(gòu)投人使用一段時(shí)間后，由于材料的永久性變形可能需要進(jìn)行二次張拉。連接構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮施加預(yù)應(yīng)力的方式、結(jié)構(gòu)安裝允許偏差以及進(jìn)行二次張拉的可能性。

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