張拉膜結構一般由三部分組成:支座(鋼結構)、拉索和膜面,這三部分構件通常均可以在工廠(chǎng)內預先完成。其中膜面必須在工廠(chǎng)內按照設計尺寸裁剪、熱合成安裝片,然后運輸到現場(chǎng)張拉成形。由于膜材完全是預制的,然后再施工現場(chǎng)以外的工廠(chǎng)中加工焊接裝配成整體,這些技術(shù)并不適合在施工現場(chǎng)調整,故整個(gè)制作過(guò)程要求具有高度的精確性,以保證加工的膜面整體可以正確地和支撐結構吻合并產(chǎn)生預期的預應力。
膜面的制作分為裁剪分析和加工制作兩步。裁剪設計
為了用平面的膜材拼接成膜結構的空間曲面,在找形和荷載分析后需要進(jìn)行裁剪設計。目的是用無(wú)應力、平面狀態(tài)并有幅寬限制的膜材(卷材)去制作膜面,使這個(gè)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(guān),膜材用料節省。裁剪設計的步驟如下:
(1) 在通常找形和荷載分析得到的空間膜面模型上布置裁剪線(xiàn),將空間膜面劃分成若干個(gè)空間膜條;
(2) 將空間膜條展開(kāi)為平面膜片;
(3) 釋放預應力,對平面膜片進(jìn)行應變補償(即考慮預應力釋放后膜材的彈性回縮);
(4) 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。 |