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膜结构车棚的设计理念和操作步骤是什么

2018-10-10

膜结构设计: 

一、膜结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。


二、膜结构应根据建筑物的性质和等级、使用年限、使用功能、结构跨度、防火要求、地区自然条件及膜材的耐用年限等要求进行膜材选用。 

膜结构车棚

三、膜结构的设计应根据荷载、支承条件、制作加工、施工工况及其它特殊条件进行。 


四、膜结构的设计内容包括形状设计、荷载分析、裁剪设计、配件设计、支承结构设计。


五、对膜结构的形状设计、荷载分析、裁剪设计,应在考虑施工过程的基础上进行一体化的设计。 


六、膜材只能承受拉力,不能承受压力和弯矩。   


七、膜面的至大主应力应小于膜材的强度设计值,在荷载长期作用下,至小主应力应大于等于维持其初始平衡形状的应力值。


八、膜结构一体化设计时,应考虑膜材的松弛、徐变、老化。


九、膜结构设计时,应考虑使用阶段膜材替换对整体结构的影响。


十、膜结构设计应考虑膜材破坏时,支承结构仍应保持自身的强度、刚度及稳定性。  


       膜结构车棚作为只能抗拉的软壳体是不适宜采用这种平面单元的因为对于刚性壳体来说,从分析中可以看出。这种平板单元可以看成平面应力单元和平板弯曲单元的组合,其单元刚阵可以由这两种单元刚阵合并而成。而膜结构车棚作为软壳体是不能抗弯的只能靠薄膜曲面的曲率变化,从而引起膜外表中内力重分布来抵抗垂直于曲面的外荷载。如果还是采用这种只有平面内应力的板单元,则应变的线性局部将不反映平面外方向位移的影响,这导致单元不包含z方向节点反力,就每个单元来说静力是不平衡的所幸的应变的非线性局部考虑了向位移的影响,使得各单元合并起来的总的平衡方程通过不时迭代能近似达到平衡,缺点是需要过多的平面内位移来满足平衡的要求,而实际情况是只需要一定的平面外和平面内的位移及曲率变化就可以了。


  应变的线性局部引入了向位移及单元的曲率和扭率,非线性局部仍然保存向位移的影响项。这样无论是每个单元还是各单元合并后的平衡方程都能很容易满足,迭代次数大为减少,而变形结果也更符合真实情况。而且由于单元内各点应力都不相同,据此判断皱折是否呈现会更为精确。至后求出的每个单元的曲率和扭率对于判断初始找形的正误和优劣以及裁剪下料都能提供很多非常有用的信息。  


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