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內預先完成。其中膜面必須在工廠內按照設計尺寸裁剪、熱合成安裝片,然后運輸到現場張拉成形。由于膜材完全是預制的,然后再施工現場以外的工廠中加工焊接裝配成整體,這些技術并不適合在施工現場調整,故整個制作過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行裁剪設計。目的是用無應力、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,膜材用料節(jié)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,將空間膜面劃分成若干個空間膜條;
(2) 將空間膜條展開為平面膜片;
(3) 釋放預應力,對平面膜片進行應變補償(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。 |