膜結(jié)構(gòu)的裁剪設(shè)計(jì)目的與原則

　　膜結(jié)構(gòu)是一種建筑與結(jié)構(gòu)結(jié)合的體系，采用高強(qiáng)度柔性薄膜材料與輔助結(jié)構(gòu)通過一定的方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力，并形成應(yīng)力控制下的某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)或建筑物主體。下面為大家介紹一下該產(chǎn)品裁剪設(shè)計(jì)的目的及一般原則：
　　1、裁剪設(shè)計(jì)的內(nèi)容與步驟
　?。?）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(gè)空間膜條；
　?。?）將空間膜條展開為平面膜片；
　?。?）釋放預(yù)應(yīng)力，對(duì)平面膜片進(jìn)行應(yīng)變補(bǔ)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。
　　2、裁剪的應(yīng)變補(bǔ)償
　　膜材裁剪時(shí)的應(yīng)變補(bǔ)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(shí)的收縮情況、成型時(shí)的張拉難易程度等等。應(yīng)變補(bǔ)償常以補(bǔ)償率的形式實(shí)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(yàn)結(jié)果，結(jié)合上述諸因素綜合確定應(yīng)變補(bǔ)償率。
　　需要注意的是，膜結(jié)構(gòu)材料經(jīng)、緯向的應(yīng)變補(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)償率經(jīng)向?yàn)?.5%至1.0%，緯向在1.0%至3.0%之間。
　　3、裁剪設(shè)計(jì)的目的
　　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(jì)（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(gè)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。
　　4、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(shí)的接縫。裁剪線的布置應(yīng)遵循以下原則：
　　（1）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；
　　（4）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(diǎn)對(duì)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(jì)實(shí)際工程時(shí)，不要墨守陳規(guī)。適度地改變習(xí)慣做法，有時(shí)會(huì)收到意想不到的新奇效果。