Khung thép mái ETFE và hệ màng phải được phối hợp như một hệ thống chịu lực thống nhất. Kết cấu chính cung cấp hình học, điểm tựa và độ cứng; profile, màng/cushion, cáp và thoát nước truyền tải trở lại khung. Sai khác giữa mô hình thép và mô hình ETFE có thể xuất hiện thành lực biên, chuyển vị hoặc chi tiết không lắp được.
Trả lời ngắn: phối hợp những gì?
- Hệ trục, cao độ, độ cong và vị trí các mặt đỡ ETFE.
- Phản lực, lực biên, tải cục bộ và các trường hợp tải.
- Độ cứng, chuyển vị và dung sai chế tạo/lắp dựng.
- Chi tiết profile, bản mã, bulông, mối hàn, cách điện và chống ăn mòn.
- Máng, điểm thoát, overflow và giao diện chống thấm.
- Trình tự dựng thép, đo hoàn công, lắp profile và căng/bơm hệ ETFE.
Bắt đầu từ một mô hình tọa độ chung
Mô hình ETFE cần tham chiếu đúng tim kết cấu và bề mặt lắp đặt, không chỉ đường bao kiến trúc. Với hình học cong, thay đổi nhỏ của nút thép có thể làm đổi kích thước panel, góc profile, chiều dài cạnh và độ dốc thoát nước. Nhóm dự án nên thống nhất hệ tọa độ, phiên bản mô hình, datum và quy tắc trao đổi sai khác.
Ma trận dữ liệu giữa kết cấu thép và ETFE
| Dữ liệu | Bộ môn thép cung cấp | Bộ môn ETFE phản hồi |
|---|---|---|
| Hình học | Tim, cao độ, mặt đỡ, tiết diện và nút. | Đường biên, profile, panel/cushion và góc lắp. |
| Tải | Khả năng chịu lực, độ cứng, tải nền. | Phản lực, lực biên, tải cục bộ và tổ hợp liên quan. |
| Chuyển vị | Chuyển vị nút theo tải, nhiệt và giai đoạn. | Giới hạn chấp nhận của màng, profile, gioăng và kẹp. |
| Dung sai | Chế tạo, dựng, độ vênh và sai lệch lỗ. | Khả năng điều chỉnh, shim, khe và đo hoàn công. |
| Nước | Độ dốc, máng chính và đường tải của máng. | Rãnh profile, điểm thu, overflow và giao diện kín nước. |
Phản lực ETFE không chỉ là tải phân bố đều
Hệ màng tạo lực kéo tại biên, phản lực tập trung tại nút, tải lên profile và tải do áp suất đối với cushion. Hướng và độ lớn thay đổi theo hình học, ứng suất trước, gió, mưa, nhiệt và trạng thái thi công. Kỹ sư ETFE phải phát hành bảng phản lực có tọa độ, phương, dấu, trường hợp tải và quy ước rõ ràng để kỹ sư kết cấu sử dụng đúng.
Độ cứng và chuyển vị là đầu vào hai chiều
Khung thép càng mềm, hình học biên ETFE càng thay đổi dưới tải; ngược lại phản lực màng tác động lên khung. Vì vậy có thể cần vòng lặp phân tích. Không nên chỉ kiểm tra ứng suất thép rồi bỏ qua chuyển vị tương đối giữa hai nút, độ xoay của mặt đỡ hoặc biến dạng làm mất dốc thoát nước.
Chi tiết giao diện phải cho phép chế tạo và lắp
- Profile cần mặt đỡ đủ rộng, liên tục và đúng hướng.
- Bản mã, bulông và mối hàn không xung đột đường keder, gioăng hay nắp che.
- Cạnh sắc, bavia và đầu bulông không được tiếp xúc bất lợi với màng.
- Vật liệu khác nhau cần xem xét ăn mòn điện hóa và lớp phân cách.
- Khe điều chỉnh phải tiếp cận được và khóa chắc sau cân chỉnh.
- Nước từ profile phải dẫn tới máng mà không đi qua hốc kín hoặc đầu thép.
Quy trình phối hợp đề xuất
- Khóa hệ trục, datum, hình học kiến trúc và phân chia panel.
- Trao đổi mô hình kết cấu sơ bộ và điều kiện biên ETFE.
- Phát hành phản lực sơ bộ; kiểm tra độ cứng và chuyển vị thép.
- Cập nhật form finding, profile, máng và chi tiết neo.
- Chạy vòng lặp tải–chuyển vị đến khi hai mô hình tương thích.
- Phối hợp shopdrawing, lỗ, bản mã, mối hàn và lớp hoàn thiện.
- Đo hoàn công khung trước khi chốt kích thước chế tạo nhạy cảm.
- Nghiệm thu mặt đỡ, dung sai và thoát nước trước khi lắp ETFE.
Giới hạn kỹ thuật: bài viết nêu quy trình phối hợp, không thay thế tính toán. Tải, phản lực, độ cứng, chuyển vị, liên kết và dung sai phải do kỹ sư có thẩm quyền xác nhận cho dự án cụ thể.
Nguồn tham khảo
- Birdair – các chi tiết kẹp màng/ETFE trên cấu kiện thép và profile.
- Birdair – ETFE đơn lớp và cushion được đỡ bởi kết cấu nhẹ.
Cần rà soát giao diện thép–ETFE?
Gửi mô hình kết cấu, mặt cắt profile, bảng tải và dung sai để ETFE.VN hỗ trợ lập ma trận phối hợp và danh sách điểm cần kỹ sư xác nhận.
