膜结构在体育设施上主要应用在大型体育馆顶棚加盖,学校操场运动看台或主台顶棚,另外大型体育场馆顶棚加盖膜结构屋顶也屡见不鲜。一般看台造型都是由波浪形峰膜及端部张拉膜组成,形式新颖活泼。钢架、索、膜巧妙结合,通过薄膜、膜边索、脊索、谷索、拉索、拉杆及一定的格构梁来稳定。膜**平滑过渡,结构美观、轻巧、整体造型相互辉映,别具一格。
当膜结构体育看台棚进入施工图设计阶段时,需要在准备方案的基础上确定各项与膜面几何形状有关的参数,具体有:
膜面分布及膜布经、纬分布方向;
各找形基准点的空间坐标;
伞形膜结构伞**的具体的位置及帽圈的大小;
边索以及其他与膜面形状相关的加强索、脊索和谷索的具置及其相应的弧度;
膜面的应力分布及大小等。
膜结构体育看台前期需要注意的问题:
1、时代的发展必须与环保理念并存,膜结构看台的基本组成是钢架结构上张拉膜材,其实膜材积水的原因并不一定都是膜材造成的,还有可能是钢架结构布置的不合理造成。
2、较少的钢架结构会使膜结构看台更加的美观轻盈,但是可能会造成膜材的张拉力度不足,使膜材出现下坠凹陷的情形,从而在雨雪天形成积水,一旦积水量过多,就会造成坍塌损坏。
3、同样的排水坡度情况下,较高成本的膜材其强度是足以承受张拉应力和雨水的冲击力的,但是如果膜材强度不能满足设计要求,在张拉时就已经达到受力限,那么当雨水冲击时就会形成凹陷,并出现积水。
体育看台棚膜结构的一些注意事项:
1、设计师在设计体育看台膜结构时应确保膜面在张拉后具有足够的刚度,细部构造设计要考虑到二次张拉的可能性;对发生松弛的膜面要及时进行二次张拉,节点设计要保证足够的转动自由度,以适应膜面在风作用下的撕裂或变形。
2、体育看台膜结构的膜面应尽量减少燃烧物体的靠近,应严格按建筑设计防火规范的要求设置相应的消防设施,尽可能采用不可燃PTFE涂层覆盖材料。
3、设计膜面造型时,应采用较大的膜面坡度,并使膜面排水路径便捷,根据工程所在地的降雨情况在膜面上施加相应的竖向荷载,检查变形后的膜面等高线图;如在高点以外的部位出现近似圆形或椭圆形的区域,应修改膜面的形状。张拉时,膜面的预张力需达到设计预张力水平,松弛的膜面要及时进行二次张拉;发生膜面积水情况要及时人工协助排水,并采取相应的补救、修改措施。
4、连接构件也是膜结构张拉中的重要因素,连接构件的设计确保其满足机械强度的要求并有适当的安全储备,关键部位可考虑设置安全链等构造措施,以防万一连接件破坏时不致于危及到整个结构的安全。
膜结构体育看台棚的膜结构体系由轻质的比较高的强度电缆和建筑膜材料组成。它具有固有的结构优点。其结构体系和外观简洁典雅,易于与原建筑及周边环境协调。不同膜结构的体育场看台已成为具有地方特色的标志性工程。
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