随着生活水平的不断提升,人们对视觉效果极佳的主席台膜结构越来越“追捧”。主席台膜结构的设计过程是非常精细的,必须经过建筑方案设计—>找形分析—>荷载分析—>裁剪分析四个步骤,确保造型美观,结构稳固。下面让我们看一看主席台膜结构前期的设计过程,也了解一下设计师们的工作内容。
主席台膜结构
方案设计
首先,设计师根据客户的需求制定需求表,包括功能要求、环境条件、造型要求等初步制定主席台膜结构的平面形状、空间形式及三维造型,考虑到预算和主席台膜结构的使用问题时,设计师需要与客户、安装人员进行沟通,保证满足客户要求,同时也保证安装时是按照预定方案进行。
找形分析
由于膜材料本身没有抗弯刚度,其曲面形状与预应力值的大小和分布是一一对应的,因此在控制点坐标确定后,给定一合理的预应力值及其分布,才能确定合适的膜曲面形状。预应力值的大小与分布是需根据多方面的条件进行反复调整后综合确定的,这个过程叫做找形分析。此过程与方案设计过程往往密不可分,往往需反复调整方可即满足建筑形状的要求又保证结构的经济合理及安全可靠。《膜结构的找形过程分析》是对膜结构找形过程的分析描述,想了解更多的话可以留意。
荷载分析
荷载分析也属于主席台膜结构设计过程中的重点,其决定了主席台膜结构在高温或寒冷环境下的承受能力,直接影响主席台膜结构的使用寿命。一般来讲控制荷载通常是风载和雪载,除此之外还有恒荷载、活荷载、预张力、支承及边界构件的变形、地震作用以及温度变化。在荷载作用下膜结构的变形较大,因此精确计算结构的变形和应力分布要用几何非线性的方法进行。小编之前写过《膜结构的荷载分析》是对膜结构荷载分析的描述,其中有风荷载的确定及计算,还包括一些分析计算方法及分析软件,相信会给你带来帮助。
裁剪分析
剪裁分析就是在预应力状态下的曲面形体上寻求合理的裁剪线位置及其分布,然后按照一定的方法将三维曲面展开为二维平面。为物尽其用,一般要按照膜材料幅宽进行裁剪,但要兼顾到膜曲面曲率变化情况。由于膜材料具有双向异性性质,故裁剪线的布置要与计算时所设定的膜材经纬向一致,才能保证计算结果与实际相符。
膜材料的裁剪下料通常是在无应力状态下进行的,如何在预应力的形体上进行无应力状态下的裁剪分析,国内外学者都已进行了较为深入的研究,提出了诸如几何法、最小二乘法、动态规划法与平面热应力原理相结合的有限单元法等多种方法,但在实际工程中还必须考虑以下几点:
1、确定膜的经纬向布置及膜片之间现场拼接缝位置,膜的经纬向布置会影响观瞻、膜材的利用率、制作的工作量等,还须与计算模型相吻合。现场拼接缝处理不当容易漏雨,所以一般在脊处作为现场拼接缝比较合适。
2、膜材与硬边界的连接点处,应考虑特殊的补偿值,以便于安装。
3、必须保证索边界的工作点不变,对于其它硬性边界,由于构件本身存在一定的空间尺度,可根据实际情况改变膜的工作点或保持膜的工作点不变,变换连接构件的做法,但一般说来后者较困难一些。另外,边角处膜的剪裁应严格按照实际结构构造做法尺寸进行裁剪。
4、膜的剪裁要充分利用膜材料的幅宽,即考虑了热合搭接长度、预应力伸缩补偿、边界做法等因素后,裁出的膜片要尽量接近膜材的幅宽,以提高膜材的利用率。
主席台膜结构的设计过程四大步骤,每一步都至关重要,都在不同的角度决定了其结构的稳定性。我们卓越膜结构拥有10年的从业经验,主席台膜结构案例遍及全国,如果您想要建造主席台膜结构建筑,欢迎致电联系