膜结构的裁剪设计目的与原则

　　膜结构是一种建筑与结构结合的体系，采用高强度柔性薄膜材料与辅助结构通过一定的方式使其内部产生一定的预张应力，并形成应力控制下的某种空间形状，作为覆盖结构或建筑物主体。下面为大家介绍一下该产品裁剪设计的目的及一般原则：
　　1、裁剪设计的内容与步骤
　　（1）在找形得到的空间膜面上布置裁剪线，将空间膜面划分成若干个空间膜条；
　　（2）将空间膜条展开为平面膜片；
　　（3）释放预应力，对平面膜片进行应变补偿（即考虑预应力释放后膜材的弹性回缩）；
　　（4）根据以上结果，加上膜片接缝处及边角处都放量，得到平面裁剪片；给出膜材的下料图及膜面的加工图。
　　2、裁剪的应变补偿
　　膜材裁剪时的应变补偿值（预缩量）受许多因素影响，如膜材本身的双轴拉伸性能、徐变性能、膜面应力水平、裁剪片的形状及材料经纬方向、结构尺度及支承方式、膜面热合时的收缩情况、成型时的张拉难易程度等等。应变补偿常以补偿率的形式实施。严格说来，需根据膜材在特定应力比及应力水平下的双轴拉伸试验结果，结合上述诸因素综合确定应变补偿率。
　　需要注意的是，膜结构材料经、纬向的应变补偿率通常是不同的，且不同的应力分区也应采用不同的补偿率。大体上来说，常用聚氯乙烯（PVC）涂层覆盖聚酯织物的应变补偿率在0.5%至0.8%；而常用聚四氟乙烯（PTFE）涂层覆盖玻璃纤维膜材的应变补偿率经向为0.5%至1.0%，纬向在1.0%至3.0%之间。
　　3、裁剪设计的目的
　　建成后的膜面是预应力作用下的空间曲面。裁剪设计（或者称裁剪分析）的目的是用无应力、平面状态并有幅宽限制的膜材（卷材）去制作膜面，使这个膜面在张拉后符合找形所得的形状和应力分布，且膜面接缝布置美观，膜材用料节省。
　　4、裁剪线的布置原则
　　裁剪线是指空间膜曲面上膜条与膜条之间的连接线，也就是裁剪片与裁剪片拼接时的接缝。裁剪线的布置应遵循以下原则：
　　（1）美观，有良好的视觉效果；
　　（2）受力性能良好，通常将裁剪线布置成与膜材的经向一致，沿膜面主应力方向；
　　（3）便于加工，避免裁剪线过于集中，以方便边角处理；
　　（4）节省，即节省膜材且使接缝总长度尽可能地短。
　　通常，裁剪线的方向就是膜材的经向，即膜材的长度方向。习惯上，圆锥形（伞形）膜面的裁剪线按经向布置，马鞍形膜面的裁剪线沿平行于高点对角线的方向布置，拱支承形膜面的裁剪线多垂直于拱的跨度方向，而脊谷式膜面的裁剪线多平行于脊谷索布置；刚性边界的膜结构，裁剪线多平行于边界支承构件。设计实际工程时，不要墨守陈规。适度地改变习惯做法，有时会收到意想不到的新奇效果。