888集团官网入口体育场膜结构深化设计方案 一膜结构深化设计 根据招标文件要求，钢结构完成卸载，屋面、墙面幕墙安装之后开始膜结构安装，膜结构深化设计如下。 1膜材经纬向收缩及裁剪设计 因为膜结构各向异性的特点，经向和纬向的伸缩率差异较大，这是膜材的生产工艺造成的。PTFE膜材的经向伸缩率为0.3%?0.7%,纬向为3%?4%。 膜结构深化设计时，考虑膜面裁剪下料、强度和张拉位移。一旦膜材经纬向拼接错误,因为经、纬向伸缩率的不同，张拉后产生褶皱，且无法通过现场施工调整而消除。 膜面裁剪设计主要控制膜材接缝两侧受力性能相同，使用膜材裁剪的全自动化系统，设定排版控制程序，主电脑控制裁剪机，实现从设计到裁剪的无缝连接，避免了人工排版可能出现的误操作。 2膜面接缝的布置 因为膜结构单元都是三角形，最大边长为42.1m,次构件下槽钢最大间距11.5m,而膜布的最大幅宽为3.8?4.Om,需对膜布进行裁剪设计和拼接。 裁剪设计要注意膜面经纬向和接缝性能对建筑外观产生的效果，接缝环向沿次构件下的槽钢长向布置，使接缝均匀连续，外型美观，有良好的建筑效果。 因为膜的三角单元大小不一，平面夹角也不同，相邻两个三角单元的膜片必然不等宽,为了整体效果，适当考虑增加膜材裁剪损耗，下图为膜片整体拼接示意。 膜而拼接轴侧图（虚线为拼缝线，也是膜材经向） 膜面接缝平面图 3膜焊接拼接部典型节点 为了确保膜材焊缝的强度，确定典型节点的焊接宽度，我们对膜材搭接的典型节点进 行了分组实验。 裁断芯 50 tzzo表 I I-~-XA FEP50mm 膜焊接拼接部节点 膜材焊接部抗拉实验 经向抗拉强度(N/5cm) 纬向(N/5cm) 热合宽度 试件1 试件2 试件3 均值 试件1 试件2 试件3 均值 50mm 3123.3 3534.5 3439.8 3369.5 2765.2 2840.4 2873.1 2826.2 由表中实验能够得知，焊缝处的抗拉强度均大于技术要求中的经向3100N/5cm,纬向2700N/5cm的强度要求。参照欧美和日本规范对膜结构焊缝的规定，焊缝处的安全系数与本体膜相比，还可放松约20%。所以焊缝处还有充足的强度储备来满足结构设计要求。 4防水膜的处理 防水膜安装是在主钢构卸载，屋面阳光板和墙面幕墙及主膜安装之后进行。因为主杆件下方通长布置有加劲板，只能是由下往上仰视安装，操作空间极其有限，膜面绷紧困难,极易造成膜面褶皱，影响建筑外观效果。为此，对原连接节点进行深化。 防水膜安装示意图拉膜板PL-6I 防水膜安装示意图 拉膜板PL-6 I防水膜铝夹 螺母与拉膜板预焊 M8不锈钢螺栓 设计节点示意图 防水膜细部节点效果图 防水膜细部节点效果图 深化将防水膜铝夹由拉膜板外侧移到拉膜板内侧，同时将不锈钢螺杆与拉膜板预焊，这样，施工人员可单手伸入主膜内安装防水膜铝夹扣上的螺栓。 5次杆件槽钢与膜面刚性接触节点处理 原设计膜面与次杆件槽钢的连接节点釆用上下铝板夹紧，使用过程中受到室内微风引起的晃动影响，易造成膜面磨损或损坏，影响正常使用年限。 每隔2m设一道加劲板t=10 右.0,86 。。6 \次村件 支杆0102x6每隔而设道 槽型截面 铝板 膜 深化设计膜节点 次构件支杆膜结构节点轴侧图 深化在膜面上下各设一道2mm厚EPDM橡胶垫，保证膜材柔性过渡，下方的铝合金压条正好遮挡了膜片接缝，美观实用。 6杆件G15穿越膜面的处理 深化设计过程发现，原设计每个结构单元的G15杆件穿越膜面。深化设计在G15杆件上增加焊接节点板，这样，膜面可固定到节点板上，而且G15杆件下方有马道遮挡，不影响仰视效果，既方便了施工，又保持外形美观。 穿膜节点位置示意图 G15杆件穿膜节点深化设计效果图 7主膜连接件及夹具的深化 主膜连接件吊钩和铝夹具为非标五金件，对此连接节点细部深化和计算，处理后的节 点效果如下图所示： 主膜连接吊钩及铝夹细部节点效果图 8节点详图深化 根据原设计节点按实际大小布置膜单元连接板，本次投标已基本完成施工详图设计,为加工、备料、计?价提供了依据。各类型节点效果图如下： 脊部膜结构节点仰视图 组合 2： 0. 9DL+1.4WLUP,以下简称CA2,短期荷载;体型系数取 组合 2： 0. 9DL+1.4WL UP,以下简称CA2, 短期荷载; 体型系数取-1,均布; 组合 3： 1.2DL+1.4WL DN,以下简称CA3, 短期荷载; 体型系数取+ 1,均布; 组合 4： 1.2DL+1.4WL DN+1.4X0. 7XLL, 简称CA4? 短期荷载; 二膜结构深化设计计算书 1设计依据 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版) 《低合金结构钢技术条件》GB1519-94 《膜结构技术规程》CECS158：2004 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002 2结构设计荷載及材料规格 2.1恒载 膜材自重：0.010kN/m2,恒载以下简称DL(BPDeadLoad) 2.2风荷载 按原设计院数据计算，风荷载以下简称WL(即windload) 2.3活荷载 活荷载：0.3kN/m2,以下简称LL(即LiveLoad) 2.4膜预张力 膜经、纬向均设为2.5kN/ni,其作用包含在恒载之内。 2.5荷载组合 2.5.1基本组合 组合 1： 1.2DL+1.4LL,以下简称 组合 1： 1.2DL+1.4LL, 2.5.2标准组合 组合 组合 5： 1.0DL+1.0LL, 以下简称CA5 (case 5),长期荷载; 活载均布 组合 组合 6： 1.0DL+1.0WL UP,以下简称CA6,短期荷载; 体型系数取-1,均布 组合 组合 7： 1.0DL+1.0WL DN,以下简称CA7,短期荷载; 体型系数取+1,均布 组合8：1.0DL+1.0WL DN+0.7XLL,简称CA8,短期荷载。 3膜应力表、应力图 3.1膜面接缝布置方向 膜面环状接缝（虚线各组合膜应力表 根据《膜结构技术规程》5.3.3条规定，D类膜材经向2800N/3cm（相当于93.3KN/m）,纬向2200N/3cm（相当于73.3KN/m）。 膜材应力表 组合 单元号 最大膜应力（N/m） 抗力系数 膜材应力比 CA1 771 经向 7821 5 经向 0.419 389 纬向 10391 5 纬向 0.708 CA2 509 经向 12243 2.5 经向 0.328 389 纬向 18021 2.5 纬向 0.614 CA3 509 经向 12537 2.5 经向 0.336 389 纬向 18021 2.5 纬向 0.614 CA4 509 经向 14733 2.5 经向 0.395 389 纬向 21293 2.5 纬向 0.726 4各组合膜面位移计算 4.1各组合膜面位移值 根据《膜结构技术规程》5.3.4条规定，结构中各膜单元内膜面的相对法向位移，不 应大于单元名义尺寸的l/15o 膜面单元最大跨度11.15-11.8m不等，统一取膜单元跨度为11m进行验算。 膜面位移 组合 单元号 Dx(cm) Dy(cm) Dz(cm) Dv(cm) 单元跨度 L(cm) Dv/L 667 11.9 -13.8 -33.8 38.4 110
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