由於貴陽膜結構看台建成後的膜麵是預應力作用下的空間曲麵
,而裁剪設計的目的就是用無應力
、平麵狀態並有幅寬限製的膜材(卷材)去製作膜麵
,使這個膜麵在張拉後符合找形所得的形狀和應力分布
,且膜麵接縫布置美觀
, 膜材用料節省
。
貴陽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麵上布置裁剪線
,將空間膜麵劃分成若幹個空間膜條
;
(二)將空間膜條展開為 平麵膜片
;
(三)釋放預應力
,對平麵膜片進行應變補償(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 麵裁剪片
;給出膜材的下料圖及膜麵的加工圖
。
裁剪線是指空間膜曲麵上膜條與膜條之間的連接線
,也就是裁剪片與裁剪片拚接時的接縫。裁剪線的布置應遵循以下原則
:
(一)受力性能良好
,通常將裁剪線布置成與膜材的經向一致
,沿膜麵主應力方向
;
(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)膜麵的裁剪線按經向布置
,馬鞍形膜麵的裁剪線沿平行於高點對角線的方向布 置
,拱支承形膜麵的裁剪線多垂直於拱的跨度方向
,而脊穀式膜麵的裁剪線多平行於脊穀索布置
;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性能
、徐變性能、膜麵應力水平
、裁剪片的形狀及材料經緯方向
、 結構尺度及支承方式
、膜麵熱合時的收縮情況
、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
。