[分享]计算[膜面变形]的重要性

发表于2021-04-06     15人浏览     1人跟帖     总热度:150  

计算[膜面变形]的重要性_1

膜结构设计时,除了要对膜材的强度进行校核,还要对膜面的变形进行计算。《膜结构技术规程》CECS158: 2015中第3.2.8条规定:“膜结构建筑设计应根据建筑物的使用特点和总平面要求,合理确定排水坡度和泄水位置,确保膜面排水顺畅。在雪荷载较大的地区,应采用较大的膜面坡度和防积雪措施。”  那么,如果不满足规程要求,会有什么后果呢?

【膜面积水】
膜结构是柔性结构,在荷载作用下,膜面会产生相对于传统结构较大的变形。排水坡度不能仅考查初始状态,应按在荷载作用下膜面变形后的坡度进行校核。如果膜面排水不畅,当膜面出现了初始积水凹坑后,雨水就会流向凹坑,并且越积越多,直至膜面破裂。即使没有破裂,也会产生不可恢复的凹坑变形。

那么,是不是膜面变形保证不积水就可以了呢?
《膜结构技术规程》CECS158: 2015中第5.3.4条规定:“按正常使用极限状态设计时,膜结构的变形不得超过规定的限值。对于张拉式和索系支承式膜结构,其最大位移在第一类荷载效应组合下不宜大于跨度的1/250或悬挑长度的1/125;在第二类荷载效应组合下不宜大于跨度的1/200或悬挑长度的1/100。对于桅杆顶点,在第二类荷载效应组合下,其侧向位移值不宜大于桅杆长度的1/250。对于骨架支承式膜结构,其骨架最大位移应符合有关骨架结构设计标准的规定。结构中各膜单元内膜面的相对法向位移,不应大于膜单元名义尺度的1/15。



【风激振动】
膜结构的刚度由线性刚度和非线性刚度组成。当膜面较平坦、曲面曲率较小时,膜结构中的线性刚度贡献较小,在风荷载作用时膜面会产生较大变形,影响正常使用。在反复风激振动下,膜材可能会撕裂。

【结论】
1、膜面排水应考查其荷载作用下变形后的坡度,避免膜面积水。
2、膜面位移、膜支撑结构位移应符合规程要求,避免膜材撕裂。

来源:钢结构设计
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 发表于2021-04-06   |  只看该作者      

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长虹虹老师

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