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膜结构车棚的设计和构造:
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膜结构车棚的构造主要是使用高强度膜结构布和构件产生预应张力来使膜结构产生空间形状的变化覆盖在构件上,从而形成了车棚。从膜结构车棚的形成来看,与以前的车棚在设计制作上有很大的不同,以前的钢结构车棚只需要简单的设计,就可以施工了。而膜结构因为采用了新式的材料,在设计和施工构造上都有比较独特的地方。
1.先要用电脑软件,根据实际测量的数据在电脑中画出设计图纸。在设计图纸的过程中,要确定建筑平面的尺寸,造型实际效果图,净空体量。确定好各个点的坐标等,在实际中设计的难点在于,载荷的施加位置,是将力施加在膜结构上还是钢构件上呢,这都需要科学的计算来确定。
2. 设计出初始形态曲面,因为膜结构材料本身是一种膜布结构,无法产生剪切力,也不像钢材那样可以靠自身的特性产生刚度。因此如何将钢架和柱子放置,形成初始曲面来覆盖膜结构材料。这里需要指出的是,膜面形状并不是一下就形成的,这个需要满足一定条件的张力平衡,然后在此基础上进行载荷分析和剪切力形成。
3.计算钢架,钢柱的稳定性。有了初始的形态曲面图后,需要根据膜结构的面积来计算大概车棚需要承受的载荷。在正常的天气状态下,膜结构几乎不承受什么载荷,但是在发生形变的时候,张力会加大,比如雨雪天气,刮风天气都会对膜结构材料产生变化,导致拉力传到钢架和钢柱,如果膜结构本身的材料不过关会产生撕裂。这个可以用DSP软件根据面积来计算满载荷状态下的变形。
4.选材。在定下骨架和膜结构应力后,就可以根据受力来选取合适的材料。膜布原料的选择决定因素是:厚度(由应力决定),钢架钢管的厚度造型,外观(颜色)等。
5.根据曲面的形状裁剪膜布,就是将电脑设计软件中的三维曲面形状转换成平面形状。这里需要确定裁剪线位置和起始点等。
最后要做的就是施工,膜结构车棚的施工属于另外一个范畴,其中也有很多的注意事项,这个另做介绍。施工完后的车棚应该是张力适中,符合设计图纸中的要求,即使膜布因为突发异常情况破坏,钢结构仍能维持稳定,才能算是一次合格的设计,这当然是需要有多年的设计施工经验的公司才能做到。
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