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常见的膜结构形状
时间:2021-05-07 12:32 文章来源:北京裕永和膜结构
(1)膜结构曲面的弯曲应在两个方向上互反,即应为负高斯曲面。张力膜结构受风压力和风吸力作用,利用方向互反的曲面,可以使膜面在两个方向上相互制约,有效传递外荷载; 

(2)避免出现大面积的扁平区域。曲面上出现大面积的扁平区域,意味着曲面的自然刚度低,承受竖向荷载的能力弱,容易积水或积雪;为了增加扁平区域曲面的刚度,需要给曲面施加非常大的预应力,这就会导致作用于边界构件上的力很大,甚至无法实施;、

(3)曲面上的高低起伏宜平缓,避免出现“尖角”。曲率变化过于剧烈会导致应力集中;

(4)合理确定支承点的位置,以保证膜面具有较大的曲率。沿膜主曲率方向的拱高与弦长之比宜大于1:20;

(5)在条件许可的条件下,宜优先选择柔性边缘构件(索)和活动式连接方法(如桅杆顶部采用浮动式帽圈、节点用铰接连接构造),以适应变形、保证膜内应力尽可能均匀,避免在荷载作用下膜材出现应力集中或褶皱;

(6)对于比较重要的膜结构,应在膜材之外布置适当数量的附加拉索对主要支承构件进行固定,以保证结构不会因膜材的破损而倒塌;

(7)支承结构的布置还要考虑具体的施工过程、二次张拉和膜材更换等问题;

(8)单片膜的跨度不宜超过15米,覆盖面积不宜超过400米;如果超过此限值,应适当增设加强索;

(9)预张力的大小需要预期的形状和设计荷载来确定。在设计荷载的作用下,应保证结构内部具有维持曲面形状的拉应力值。预张力过小会导致结构在风荷载的作用下出现较大的振动;预张力过大又会给支承结构(包括基础)的设计和施工张拉带来困难。通常对于PVC膜材,预张力水平为1~3kN/m,对于PTFE膜材,预张力水平为3~6kN/m。

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