張拉膜構(gòu)造設(shè)計(jì)首要包羅以下內(nèi)容:
1、初始態(tài)剖析:確保生成外形不變、應(yīng)力散布平均的三維均衡曲面,并可以抵當(dāng)各類能夠的荷載工況;這是一個(gè)重復(fù)批改的進(jìn)程。
2、荷載態(tài)剖析:張拉膜構(gòu)造本身分量很輕,僅為鋼構(gòu)造的1/5,混凝土構(gòu)造的1/40;因而膜構(gòu)造對地動力有優(yōu)越的順應(yīng)性,而對風(fēng)的效果較為敏感。此外還要思索雪荷載和活荷載的效果。因?yàn)楫?dāng)前觀測材料尚少,故對膜構(gòu)造的設(shè)計(jì)凡間采用平安系數(shù)法。
3、首要構(gòu)造構(gòu)件尺寸確實(shí)定,及對支承構(gòu)造的有限元剖析。當(dāng)支承構(gòu)造的設(shè)計(jì)辦法與膜構(gòu)造分歧時(shí),應(yīng)留意分歧設(shè)計(jì)辦法間的系數(shù)轉(zhuǎn)換。
4、銜接設(shè)計(jì):包羅螺栓、焊縫和非必須構(gòu)件尺寸。
5、剪裁設(shè)計(jì):這一進(jìn)程應(yīng)具有需要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),包羅所選用膜材的楊氏模量和剪裁賠償值(應(yīng)經(jīng)過雙軸拉伸實(shí)驗(yàn)確定)。
張拉膜構(gòu)造在方案階段需求思索的問題有:
1、預(yù)張力的巨細(xì)及張拉方法;
2、依據(jù)節(jié)制荷載來確定膜片的巨細(xì)和索的安插方法;
3、思索膜面及其固定件的外形以防止積水(雪);
4、要害節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),以防止應(yīng)力集中;
5、思索膜材的運(yùn)輸和吊裝;
6、經(jīng)久性與防火思索。
在張拉膜膜構(gòu)造設(shè)計(jì)階段所要思索的要點(diǎn)有:
1、包管膜面有足夠的曲率,以取得較大的剛度和美學(xué)結(jié)果;
2、細(xì)化支承構(gòu)造,以充沛表達(dá)通明的空間和輕便的外形;
3、簡化膜與支承構(gòu)造間的銜接節(jié)點(diǎn),降低現(xiàn)場施工量。
張拉膜構(gòu)造研討的首要問題有:
1、找形(Form-finding)或更進(jìn)一步叫“形狀理論”;
2、思索膜材松懈和各向異性下的構(gòu)造呼應(yīng);
3、構(gòu)造在風(fēng)荷載效果下的動力不變性;
4、裁剪優(yōu)化;
5、膜與索及支承構(gòu)造間的互相效果。