膜結構看台裁剪設計步驟

2022-11-08 00:12:05 字數 827 閱讀 7140

由於膜結構看台建成後的膜面是預應力作用下的空間曲面,而裁剪設計的目的就是用無應力、平面狀態並有幅寬限制的膜材(卷材)去製作膜面,使這個膜面在張拉後符合找形所得的形狀和應力分布,且膜面接縫布置美觀,膜材用料節省。膜結構看台裁剪設計的內容與步驟如下:(一)在找形得到的空間膜面上布置裁剪線,將空間膜面劃分成若干個空間膜條;(二)將空間膜條展開為平**片;(三)釋放預應力,對平**片進行應變補償(即考慮預應力釋放後膜材的彈性回縮);(四)根據以上結果,加上膜片接縫處及邊角處都放量,得到平面裁剪片;給出膜材的下料圖及膜面的加工圖。

裁剪線是指空間膜曲面上膜條與膜條之間的連線線,也就是裁剪片與裁剪片拼接時的接縫。裁剪線的布置應遵循以下原則:(一)受力效能良好,通常將裁剪線布置成與膜材的經向一致,沿膜面主應力方向;(二)節省,即節省膜材且使接縫總長度盡可能地短;(三)便於加工,避免裁剪線過於集中,以方便邊角處理;(四)美觀,有良好的視覺效果。

一般情況下,裁剪線的方向就是膜材的經向,即膜材的長度方向。習慣上,圓錐形(傘形)膜面的裁剪線按經向布置,馬鞍形膜面的裁剪線沿平行於高點對角線的方向布置,拱支承形膜面的裁剪線多垂直於拱的跨度方向,而脊谷式膜面的裁剪線多平行於脊谷索布置;剛性邊界的膜結構,裁剪線多平行於邊界支承構件。設計實際工程時,不要墨守陳規。

適度地改變習慣做法,有時會收到意想不到的新奇效果。

膜材裁剪時的應變補償值(預縮量)受許多因素影響,如膜材本身的雙軸拉伸效能、徐變效能、膜面應力水平、裁剪片的形狀及材料經緯方向、結構尺度及支承方式、膜面熱合時的收縮情況、成型時的張拉難易程度等等。應變補償常以補償率的形式實施。嚴格說來,需根據膜材在特定應力比及應力水平下的雙軸拉伸試驗結果,結合上述諸因素綜合確定應變補償率。

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