索膜結構:是用高強度柔性薄膜材料經受其它材料的拉壓作用而形成的穩定曲面,能承受一定外荷載的空間結構形式。[1]其造型自由、輕巧、柔美,充滿力量感,阻燃、制作簡易、安裝快捷、節能、易于、使用安全等優點,因而使它在世界各地受到廣泛應用。
膜結構工程形態各異,或簡潔流暢,或精巧多變特,我們在驚嘆創造者的鬼斧神工時,不禁猜想,這樣神奇的工程,是樣拼接出來的呢,下面就給大講講膜結構殊部位的處理經驗。
一、邊角放量處理
邊角處理放量在膜片與膜片的連接處,因接縫需要放量;在柔性邊界的膜結構中,為方便穿鋼索,常將膜邊放出一定的余量做成索套(cable cuff), 俗稱“褲子”;在膜結點板處以及剛性邊界膜結構的邊界處,常采用“繩邊”(rope edge),也需在裁剪基準線外加上適當余量以方便埋繩,是典型的邊角處理方式及放量情況。挖弧及補強層在膜角點,一般用膜節點板并通過連接配件連接膜面與支承結構。節點板處的膜面要作“挖弧”處理;膜角處及錐 形膜面的頂部等應力比較集中,常用兩層或三層膜熱合在一起,即作“補強層”處理。
二、特殊部位應變補償率的調整
①盡管影響膜材裁剪應變補償值的因素很多,但實用上大多采用百分率補償法;計算程序一般也用輸入的具體百分率對膜材的經緯向進行預縮。由于膜面上 可能存在不同的應力分區,且各分區及各部位在安裝時的張拉難易程度不一,對特定部位,需對其應變補償率作出調整。
②對于外形為圓錐形的膜結構,在帽圈處常用圓鋼板或圓環與膜面相連,安裝時通常也是先將膜面固定在鋼板或圓環上再頂升,因而帽圈處膜的環向應變補償值幾乎為零。同樣,靠近邊索處的膜在沿索的方向很難張拉,應變補償率也需作出調整。在剛性邊界的膜結構中,中間部位的膜比較容易張拉,而靠近邊界處的膜張拉就比較 困難,邊角處的應變補償率也宜作出適當的調整。
三、方便安裝及考慮防水或美觀的一些構造
考慮到安裝的方便,除了將膜面進行必要的分塊之外,還可以在膜面上特定部位焊接一些“搭扣”(lifting tape ),以方便吊裝及張拉,在張拉完成后再將其剪去。出于防水或美觀的考慮,也可在膜面適當部位焊接一些用于覆蓋用的膜片。
膜結構,想做衣服一樣,一切要做到胸有成竹,只有如此才能做到結構特殊部位的處理的游刃有余,膜結構就是這樣一個既需要很好的全局關,又要有明察秋毫的細節處理能力的系統工程。