榆林膜结构的裁剪设计的内容与步骤
日期:2022-09-09 09:15:43 浏览次数:188

膜结构加工生产阶段的工作内容包括切割设计原则、切割方法、膜材料的连接、切割材料图和加工图、膜表面加工工艺和质量要求等。

除了寻找形状外,膜结构设计的另一个主要特点是需要进行切割设计,即在完成寻找形状、荷载分析和构件设计(包括膜材料、电缆、支撑钢结构设计等)并获得批准后,应购买膜材料进行切割设计和加工。本文将讨论榆林膜结构加工制造阶段的工作内容,如切割设计原则、切割方法、膜材料连接方法和接头设计、切割加工图、膜表面制造工艺和质量要求等。

膜结构切割设计的目的及一般原则

1.剪裁设计的目的

膜结构完成后的膜表面是预应力作用下的空间曲面。切割设计(或切割分析)的目的是使用无应力、平面状态和宽度限制的薄膜材料(线圈材料)制作薄膜表面,使薄膜表面与张力后的形状和应力分布一致,薄膜表面接缝布置美观,节省薄膜材料。

榆林膜结构

2.裁剪设计的内容和步骤

膜结构裁剪设计的内容及步骤如下:

(1)将剪线布置在空间膜面上,将空间膜面分成几条空间膜条;

(2)将空间膜条作为平面膜片展开;(3)释放预应力,补偿平面膜片的应变(即预应力释放后膜材料的弹性回缩);

(4)根据上述结果,加上隔膜接缝处和边角处的放量,得到平面剪切片;给出膜材料的下料图和膜面的加工图。

3.裁剪线的布置原则

剪裁线是指薄膜条与薄膜条之间的连接线,即剪切片与剪切片之间的接缝。

榆林膜结构

裁剪线的布置应遵循以下原则:

(1)美观,视觉效果好;

(2)受力性能好,通常将裁剪线布置成与膜材的经向一致,沿膜面主应力方向;

(3)便于加工,避免切割线过于集中,便于边角处理;

(4)节约,即节约薄膜材料,使接头的总长度尽可能短。通常,切割线的方向是薄膜材料的方向,即薄膜材料的长度方向。一般来说,圆锥形(伞形)薄膜表面的切割线按月经方向排列,马鞍形薄膜表面的切割线沿高点对角线平行方向排列。拱支撑膜表面的切割线大多垂直于拱跨方向,而脊谷膜表面的切割线大多与脊谷索平行;对于刚性边界的膜结构,切割线大多与边界支撑构件平行。在设计实际工程时,不要遵守旧规则。

4.剪裁的应变补偿

薄膜材料切割时的应变补偿值(预收缩)受到许多因素的影响,如薄膜材料本身的双轴拉伸性能、变形性能、薄膜表面应力水平、切割片的形状和材料的经纬方向、结构规模和支撑模式、薄膜表面热合时的收缩、成型过程中的张拉难度等。应变补偿通常以补偿率的形式实施。严格地说,应变补偿率应根据特定应力比和应力水平下薄膜材料的双轴拉伸试验结果。

需要注意的是,膜经纬度的应变补偿率通常不同,不同的应力分区也应采用不同的补偿率。一般来说,常用的聚氯乙烯(PVC)涂覆聚酯织物的应变补偿率为0.5%至0.8%;聚四氟乙烯是常用的(PTFE)覆盖玻璃纤维膜材料的应变补偿率为0.5%至1.0%,纬向在1.0%至3.0%之间。