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ETFE（Ethylene Tetrafluoroethylene，乙烯-四氟乙烯共聚物）膜在建筑结构中广泛应用，尤其是作为大跨度张拉膜结构的覆盖材料。节点设计是确保ETFE膜结构整体稳定性和耐用性的关键环节。以下是ETFE膜节点设计的基本要求和注意事项：
ETFE膜节点设计的基本要求：
1. 力学性能：
- 承载能力： 节点设计应确保具有足够的承载能力，能够承受膜材的张拉力、风荷载、雪荷载、自重以及其他可能的荷载，防止膜材在节点处发生撕裂、滑移或失效。
- 应力分布： 节点设计应力求均匀传递膜材的应力，避免应力集中，减少膜材局部疲劳破坏的风险。
2. 密封性：
- 气密性： 对于充气式ETFE膜结构，节点设计必须保证气密性，防止气体泄漏。这通常涉及精密的焊接工艺、专用密封件和严格的密封测试。
- 防水性： 节点应具备良好的防水性能，防止雨水渗透到膜结构内部或建筑物内，特别是对于封闭或半封闭的建筑形式。
3. 耐久性与防腐蚀：
- 材料选择： 使用与ETFE膜材兼容且耐腐蚀的连接件和密封材料，确保在长期暴露于户外环境下的耐久性。
- 细节设计： 考虑到膜材与金属或其他材料接触部位的电化学反应风险，节点设计应避免产生积水、积尘的区域，减少腐蚀的可能性。
4. 可维护性：
- 易于检修： 节点设计应方便后期的检查、维修和更换，包括设置合理的检修口、预留足够的操作空间，以及使用标准化、模块化的组件。
- 冗余设计： 对于重要节点，可考虑冗余设计，如双保险连接、备用气路等，以提高系统的可靠性。
ETFE膜节点设计的注意事项：
1. 符合规范与标准：
- 遵循相关规范： 设计应遵循国家或地区的建筑结构设计规范、膜结构工程技术规程以及ETFE膜材制造商的技术手册。
- 参考行业标准： 参考国际或国内膜结构协会发布的标准，如《膜结构技术规程》（JGJ 152）、《充气膜结构技术规程》（CECS 235）等。
2. 与整体结构协调：
- 与索网或骨架结构匹配： 节点设计应与支撑结构（如索网、骨架、锚固系统等）紧密结合，确保荷载的有效传递和结构的整体稳定性。
- 适应膜材形态变化： 考虑膜材在不同荷载状态下的变形特性，节点应能适应膜材的张拉、松弛、热胀冷缩等引起的形态变化。
3. 施工可行性与经济性：
- 简化构造： 优化节点设计，使其构造简单、易于加工和安装，降低施工难度和成本。
- 预制与现场装配： 考虑节点部分的预制化程度，尽可能减少现场复杂操作，提高施工效率。
4. 美学考量：
- 隐蔽性： 尽可能隐藏节点或使其与膜材表面及周围环境协调，保持建筑外观的连续性和完整性。
- 灯光照明设计： 若有夜间照明需求，节点设计应考虑灯具的安装位置和方式，确保照明效果均匀且不影响膜材表面视觉美感。
总的来说，ETFE膜节点设计需兼顾力学性能、密封性、耐久性、可维护性等多个方面，同时注意遵守规范、与整体结构协调、考虑施工可行性与经济性以及美学要求。严谨的设计、高质量的材料选择和精细的施工是确保ETFE膜节点性能的关键。 |
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发表于 2024-4-25 17:10:58