膜結(jié)構(gòu)的分析包含三大部分內(nèi)容:①找形;②荷載分析;③裁剪設計,其中小編寫的專題文章《
張拉式膜結(jié)構(gòu)的形狀確定及設計分析》、《
膜結(jié)構(gòu)進行荷載分析的必要性》是對找形和荷載分析的介紹,其中詳細介紹了找形和荷載分析的主要工作內(nèi)容。膜結(jié)構(gòu)的加工階段制作的工作內(nèi)容主要包括:裁剪的設計的原則、裁剪方法、材料的連接、裁剪下料圖及加工圖、膜面加工制作的工序與質(zhì)量要求,今天小編就簡單描述一下膜結(jié)構(gòu)加工制作階段的裁剪設計以及其注意事項。
膜結(jié)構(gòu)在設計階段的另一道工序就是需要裁剪設計,即在找形、荷載分析后,購買膜材料加工時,進行裁剪設計,加工制作膜面工作。
膜結(jié)構(gòu)的裁剪設計是非常重要的環(huán)節(jié)
一、裁剪設計的目的 膜結(jié)構(gòu)建成后的膜面是預應力作用下的空間曲面。膜布是各向異性非線性材料,在把它張拉成曲率變化多端的空間形狀時,不可避免的會與初始設計形狀有出入,而裁剪設計的目的是用無應力、平面狀態(tài)并有幅寬限制的膜材去制作膜面,使這個膜面在張拉后符合找形所得的形狀和應力分布,且膜面接縫布置美觀,膜材用料節(jié)省。
二、裁剪設計的內(nèi)容與步驟 1、膜結(jié)構(gòu)的裁剪設計是指在初平衡空間曲面上確定膜面的裁剪線,將空間曲面劃分為膜片并將其展開為平面形狀;
2、考慮預張拉應力的影響,根據(jù)膜材的應力應變關系確定膜片的收縮量,對膜片的尺寸進行調(diào)整;
3、加膜片接縫處及邊角處都放量,得到平面裁剪片;
4、給出膜材的下料圖及膜面的加工圖。
待裁剪的膜材
三、裁剪線的布置原則 裁剪線的布置應遵循以下原則
1、美觀,有良好的視覺效果;
2、受力性能良好,通常將裁剪線布置成與膜材的經(jīng)向一致,沿膜面主應力方向;
3、便于加工,避免裁剪線過于集中,以方便邊角處理;
4、節(jié)省,即節(jié)省膜材且 使接縫總長度盡可能地短。
通常,裁剪線的方向就是膜材的經(jīng)向,即膜材的長度方向。習慣上,帽頂形(傘形)膜面的裁剪線按經(jīng)向布置,馬鞍形膜面的裁剪線沿平行于高點對角線的方向布置,拱支承形膜面的裁剪線多垂直于拱的跨度方向,而脊谷式膜面的裁剪線多平行于脊谷索布置;設計實際工程時,適當?shù)馗淖兞晳T做法,有時會收到意想不到的效果。
四、裁剪的收縮量 膜材裁剪時膜片的收縮量受許多因素的影響,如膜材本身的雙軸拉伸性能、徐變性能、膜面應力水平、裁剪片的形狀及材料經(jīng)緯方向、結(jié)構(gòu)尺度及支承方式、膜面熱合時的收縮情況、成型時的張拉難易程度等,嚴格說來,需根據(jù)膜材在特定應力比及應力水平下的雙軸拉伸試驗結(jié)果,結(jié)合上述諸因素綜合確定應變收縮率。
膜材裁剪后是以單元的形式應用于膜結(jié)構(gòu)上
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