在張拉膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，除了膜和索構(gòu)件以外,還有支承結(jié)構(gòu)(如桅桿、框架等) 和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(包括錨碇系統(tǒng)) 。這些結(jié)構(gòu)元素通過節(jié)點的有效連接，共同維持整個系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。
節(jié)點的構(gòu)造設(shè)計是張拉膜結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)，節(jié)點設(shè)計是否得當(dāng)，不僅關(guān)系到加工制造難易和施工安裝能否順利進行(例如節(jié)點的調(diào)節(jié)量不足就可能會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部安裝不到位或出現(xiàn)較多褶皺) 、影響節(jié)點的耐久性和美觀，還關(guān)系到結(jié)構(gòu)的整體性和可靠度。從國內(nèi)外已發(fā)生的一些膜結(jié)構(gòu)破壞工程實例來看，節(jié)點構(gòu)造措施不當(dāng)導(dǎo)致膜材撕裂，是引發(fā)工程事故的主要原因之一。
張拉膜結(jié)構(gòu)節(jié)點包括膜材連接節(jié)點、索材連接節(jié)點、及支承骨架連接節(jié)點。膜材連接節(jié)點包括膜節(jié)點節(jié)點、膜邊界節(jié)點、膜角點節(jié)點、膜脊節(jié)點、膜谷節(jié)點、膜頂節(jié)點。索材連接節(jié)點包括索膜連接節(jié)點、索與索連接節(jié)點、索與支承骨架連接節(jié)點。支承骨架連接節(jié)點包括骨架構(gòu)件與構(gòu)件連接節(jié)點和骨架構(gòu)件與基礎(chǔ)連接節(jié)點。分類見圖1。
圖1 膜結(jié)構(gòu)節(jié)點分類
膜節(jié)點是指膜裁剪片之間的連接。膜邊界是指膜材與支承結(jié)構(gòu)之間的連接。膜角點是指膜邊界交匯的點。膜脊和膜谷是指支承結(jié)構(gòu)最高和最低處膜的連接。節(jié)點設(shè)計是膜結(jié)構(gòu)設(shè)計不可缺少的一部分，在設(shè)計節(jié)點時不僅要考慮節(jié)點的功能要求，還應(yīng)該滿足建筑上美觀的需要，并且作為屋面，節(jié)點還應(yīng)該有良好的防水性能。
索材連接節(jié)點是膜結(jié)構(gòu)材料可靠組合的重要保障，節(jié)點是指力的交匯。索材連接節(jié)點的設(shè)計應(yīng)能清楚的表達結(jié)構(gòu)中力的傳遞路徑、且應(yīng)具有足夠的強度、剛度和耐久性，保證節(jié)點不應(yīng)先于主體材料和構(gòu)件的破壞而破壞。同時由于索膜結(jié)構(gòu)在荷載作用下易產(chǎn)生較大的變形和位移，節(jié)點和連接應(yīng)具有一定的靈活性和必需的自由度，使其在各種情況下均能可靠地傳遞荷載。
支承骨架結(jié)構(gòu)最常采用的是鋼結(jié)構(gòu)，也可采用混凝土結(jié)構(gòu),甚至在某些情況下可以采用木結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)。支承骨架連接節(jié)點就是指鋼結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點、混凝土結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點以及木結(jié)構(gòu)或其它結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點。
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