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膜材裁剪

文章出處:卓越膜結(jié)構(gòu)作者:卓越網(wǎng)絡(luò)部發(fā)表時間:2020-09-09 16:15:59閱讀:
  膜結(jié)構(gòu)加工制作階段的工作內(nèi)容,包括裁剪設(shè)計的原則、裁剪方法、膜材的連接、裁剪下料圖及加工圖、膜面加工制作的工序與質(zhì)量要求等。
  
  除找形外,膜結(jié)構(gòu)設(shè)計的另一大特點是需要進(jìn)行裁剪設(shè)計,即在完成找形、荷載分析和構(gòu)件設(shè)計(含膜材、索、支承鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計等)并獲批準(zhǔn)后,要購買膜材料,進(jìn)行裁剪設(shè)計,加工制作膜面。本文臨朐永鑠膜結(jié)構(gòu)工程將就膜結(jié)構(gòu)加工制作階段的工作內(nèi)容,如裁剪設(shè)計的原則、裁剪方法、膜材連接方法與接縫設(shè)計、裁剪加工圖、膜面制作工序與質(zhì)量要求等,展開論述。
  
  膜結(jié)構(gòu)裁剪設(shè)計的目的及一般原則
  
  1. 裁剪設(shè)計的目的
  
  膜結(jié)構(gòu)建成后的膜面是預(yù)應(yīng)力作用下的空間曲面。裁剪設(shè)計(或者稱裁剪分析)的目的是用無應(yīng)力、平面狀態(tài)并有幅寬限制的膜材(卷材)去制作膜面,使這個膜面在張拉后符合找形所得的形狀和應(yīng)力分布,且膜面接縫布置美觀,膜材用料節(jié)省。
  
  2. 裁剪設(shè)計的內(nèi)容與步驟
  
  膜結(jié)構(gòu)裁剪設(shè)計的內(nèi)容與步驟如下:
  
  (1)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;
  
 ?。?)將空間膜條展開為平面膜片;(3)釋放預(yù)應(yīng)力,對平面膜片進(jìn)行應(yīng)變補償(即考慮預(yù)應(yīng)力釋放后膜材的彈性回縮);
  
 ?。?)根據(jù)以上結(jié)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。
  
  3. 裁剪線的布置原則
  
  裁剪線是指空間膜曲面上膜條與膜條之間的連接線,也就是裁剪片與裁剪片拼接時的接縫。
  
  裁剪線的布置應(yīng)遵循以下原則:
  
 ?。?)美觀,有良好的視覺效果;
  
 ?。?)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(yīng)力方向;
  
 ?。?)便于加工,避免裁剪線過于集中,以方便邊角處理;
  
 ?。?)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(xí)慣上,圓錐形(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;剛性邊界的膜結(jié)構(gòu),裁剪線多平行于邊界支承構(gòu)件。設(shè)計實際工程時,不要墨守陳規(guī)。
  
  4. 裁剪的應(yīng)變補償
  
  膜材裁剪時的應(yīng)變補償值(預(yù)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、膜面應(yīng)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等。應(yīng)變補償常以補償率的形式實施。嚴(yán)格說來,需根據(jù)膜材在特定應(yīng)力比及應(yīng)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(yīng)變補償率。
  
  需要注意的是,膜材經(jīng)、緯向的應(yīng)變補償率通常是不同的,且不同的應(yīng)力分區(qū)也應(yīng)采用不同的補償率。大體上來說,常用聚氯乙烯(PVC )涂層覆蓋聚酯織物的應(yīng)變補償率在0.5% 至 0.8% ;而常用聚四氟乙烯(PTFE )涂層覆蓋玻璃纖維膜材的應(yīng)變補償率經(jīng)向為0.5% 至1.0% ,緯向在1.0% 至3.0%之間。

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