膜結構設計時，除了要對膜材的強度進行校核，還要對膜面的變形進行計算。《膜結構技術規(guī)程》CECS158: 2015中第3.2.8條規(guī)定：“膜結構建筑設計應根據(jù)建筑物的使用特點和總平面要求，合理確定排水坡度和泄水位置，***膜面排水順暢。在雪荷載較大的地區(qū)，應采用較大的膜面坡度和防積雪措施。”  那么，如果不滿足規(guī)程要求，會有什么后果呢？

【膜面積水】

膜結構是柔性結構，在荷載作用下，膜面會產(chǎn)生相對于傳統(tǒng)結構較大的變形。排水坡度不能僅考查初始狀態(tài)，應按在荷載作用下膜面變形后的坡度進行校核。如果膜面排水不暢，當膜面出現(xiàn)了初始積水凹坑后，雨水就會流向凹坑，并且越積越多，直至膜面破裂。即使沒有破裂，也會產(chǎn)生不可恢復的凹坑變形。

那么，是不是膜面變形***不積水就可以了呢？

《膜結構技術規(guī)程》CECS158: 2015中第5.3.4條規(guī)定：“按正常使用極限狀態(tài)設計時，膜結構的變形不得超過規(guī)定的限值。對于張拉式和索系支承式膜結構，其***位移在***類荷載效應組合下不宜大于跨度的1/250或懸挑長度的1/125；在第二類荷載效應組合下不宜大于跨度的1/200或懸挑長度的1/100。對于桅桿頂點，在第二類荷載效應組合下，其側向位移值不宜大于桅桿長度的1/250。對于骨架支承式膜結構，其骨架***位移應符合有關骨架結構設計標準的規(guī)定。結構中各膜單元內(nèi)膜面的相對法向位移，不應大于膜單元名義尺度的1/15。”

【風激振動】

膜結構的剛度由線性剛度和非線性剛度組成。當膜面較平坦、曲面曲率較小時，膜結構中的線性剛度貢獻較小，在風荷載作用時膜面會產(chǎn)生較大變形，影響正常使用。在反復風激振動下，膜材可能會撕裂。

【結論】

1、膜面排水應考查其荷載作用下變形后的坡度，避免膜面積水。

2、膜面位移、膜支撐結構位移應符合規(guī)程要求，避免膜材撕裂。

 

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