球場膜結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計原則

球場膜結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計原則

節(jié)點(diǎn)設(shè)計的好壞直接關(guān)系到整個球場膜結(jié)構(gòu)的受力是否合理，荷載傳遞是否連續(xù)均勻。設(shè)計出來的節(jié)點(diǎn)應(yīng)綜合考量結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和施工張拉等方面的要求，既要滿足一般膜結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計當(dāng)中所遵循的一般原則，又要考慮到結(jié)構(gòu)的形式和材料本身對整個球場工程的影響，而個性化膜建筑與細(xì)部節(jié)點(diǎn)相融合的設(shè)計理念是設(shè)計師所推崇的，所以球場膜結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計應(yīng)遵循以下幾個原則：

一是滿足強(qiáng)度的要求。球場膜結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)都應(yīng)該是傳力路徑簡單合理，均勻且連續(xù)地將荷載傳遞給與之相連的構(gòu)件，同時對結(jié)構(gòu)有著運(yùn)動協(xié)調(diào)的約束機(jī)制，又具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，當(dāng)膜面發(fā)生局部延展時，有一定的贅余度保證節(jié)點(diǎn)不先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞。

二是對結(jié)構(gòu)大變形的適應(yīng)能力。依靠張拉初始預(yù)應(yīng)力而形成的球場膜結(jié)構(gòu)體系，由于膜面材質(zhì)的特殊性，對于外界的風(fēng)荷載是比較敏感的，膜結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下易發(fā)生比較大的變形和震顫，因此節(jié)點(diǎn)在風(fēng)荷載作用下應(yīng)具有一定的自由度和靈活性，使得球場膜結(jié)構(gòu)更能適應(yīng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的大變形和位移。

三是避免膜內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力集中。節(jié)點(diǎn)是指力的交匯，連接的作用在于力的傳遞，由于張拉后膜材中纖維紡織布的材料特性，使得膜材在與邊界連接的地方更容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象，球場膜結(jié)構(gòu)在設(shè)計時應(yīng)該避免此類問題的發(fā)生，對此應(yīng)做到杜絕連接構(gòu)件有尖角的情況，在與構(gòu)件連接的地方適當(dāng)?shù)膶δっ孀鲅a(bǔ)強(qiáng)處理。

四是對節(jié)點(diǎn)的防水防腐處理。球場膜結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)件大多都是暴露在室外，經(jīng)常會出現(xiàn)銹蝕，節(jié)點(diǎn)發(fā)生銹蝕不但影響美觀而且對構(gòu)件的強(qiáng)度也有所降低，對構(gòu)件表面進(jìn)行特殊的處理，都可以有效避免連接件的腐蝕。與此同時在球場膜結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處增設(shè)一層覆蓋膜使其具有一定的防水性。

五是滿足施工張拉的要求。對于整個球場膜結(jié)構(gòu)而言，節(jié)點(diǎn)的設(shè)計應(yīng)充分考慮到初始預(yù)張力的施加方式和施力點(diǎn)的位置，應(yīng)確保施力點(diǎn)具有較高的強(qiáng)度，同時便于施力機(jī)械作業(yè)，對于拉伸節(jié)點(diǎn)也要考慮到后續(xù)進(jìn)行二次張拉的可能性，而采用長度可調(diào)的連接件。

六是滿足球場建筑設(shè)計的要求。球場膜結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計在滿足與總體設(shè)計相協(xié)調(diào)的同時，也要以唯美去審視、思量如何讓節(jié)點(diǎn)構(gòu)造在清楚表達(dá)結(jié)構(gòu)中傳力路徑，并且符合結(jié)構(gòu)計算假定的同時做到外形更精美光滑、對稱與平衡、輕盈與簡潔，將結(jié)構(gòu)邏輯性和藝術(shù)表現(xiàn)力表現(xiàn)的相得益彰。