膜结构的设计主要包括体形设计、初始平衡形状分析、荷载分析、裁剪分析等四大问题。通过体形设计确定建筑平面形状尺寸、三维造型、净空体量,确定各控制点的坐标、结构形式,选用膜材和施工方案。初始平衡形状分析就是所谓的找形分析。由于膜材料本身没有抗压和抗弯刚度,抗剪强主芤很差,因此其刚度和稳定性需要靠膜曲面的曲率变化和其中预应力来提高,对膜结构而言,任何时候不存在无应力状态,因此膜曲面形状终必须满足在一定边界条件、一定预应力条件下的力学平衡,并以此为基准进行荷载分析和裁剪分析。膜结构找形分析的方法主要有动力松弛法、力密度法以及有限单元法等。膜结构考虑的荷载一般是风载和雪载。在荷载作用下膜材料的变形较大,且随着形状的改变,荷载分布也在改变,因此要精确计算结构的变形和应力要用几何非线性的方法进行。荷载分析的另一个目的是一确定索、膜中初始预张力。在外荷载作用下膜中一个方向应力增加而另一个方向应力减少,这就要求施加初始张应力的程度要满足在不利荷载作用下应力不致减少到零,即不出现皱褶。因为膜材料比较轻柔,自振频率很低,在风荷载作用下极易产生风振,导致膜材料破坏,如果初始预应力施加过高,膜材涂变加大,易老化且强度储备少,对受力构件强度要求也高,增加施工安装难度。因此初始预应力的确定要通过荷载计算来确定。经过找形分析而形成的摸结构通常为三维不可展空间曲面,如何通过二维材料的裁剪,张拉形成所需要的三维空间曲面,是整个膜结构工程中关键的一个问题,这正是裁剪分析的主要内容。
膜结构设计软件主要有如下:
1。德国膜结构设计软件easy10.0,
2。意大利膜结构设计软件forten4000,
3。同济大学膜结构设计软件3D3S11.0
4。上海交大膜结构设计软件SMCAD4.0
5。新加坡膜结构设计软件WinFabric
6。日本太阳膜结构设计软件Images
7。中国建筑科学研究院结构所空间结构室膜结构设计软件MEMBS
8。澳大利亚膜结构设计软件FABDES
1、膜材制作前准备与审核
膜材加工部负责人与项目设设计师必须进行全面的设计交底与沟通,工程部负责人认真领会加工生产要求。
由项目经理编制好《XX项目膜材加工制作工艺流程》,交项目设计技术负责人员签署。
2、膜材加工制作质量控制
(1)、对加工机械与设备进行全面检查、检验。
(2)、按照《膜材加工制作工艺流程》的要求,认真做好膜材热合强度试验。并交由QC检验合格;
(3)、加工班长对参与膜材加工的人员进行严格的培训与技术交底。
(4)、下料员对技术交底领会后,再次校对膜材品种、型号、颜色,并熟悉每一片膜材尺寸,准确下料,并做好标记。
(5)、按顺序整齐叠放好裁剪的膜材。
(6)、加工人员按缝合料,在顺序取缝合前并再次与找形裁剪图进行校对。
(7)、加工时严格按照该种膜材规定的热合温度与热合时间进行操作。
(8)、QC人员对热合后的半成品、成品进行热合质检,对成品签发检验合格证。
(9)、对加工好的膜材进行编号与打包,交物流组发往项目所在工地。
膜材安装
1、膜材安装前,钢结构的挑梁宜加临时支撑或平衡索,确保钢结构在膜材安装中受力平衡,
2、在膜材安装前,对钢结构在尺寸进行测量复核。
3、膜材在安装时不得划伤,并保持膜材的整洁。
4、灯光或其他热源与膜材保持一定距离,(膜材的表面温度不得大于70℃) 。
5、膜材安装完毕后,应该交付并和甲方申明,应注意维护,这样才能保证膜材的使用的年限。(维护期间,尖锐的利器,明火等应远离膜结构)
膜结构材质编辑
膜结构所用膜材料由基布和涂层两部分组成.基布主要采用聚酯纤维和玻璃纤维材料;涂层材料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。常用膜材为聚酯纤维覆聚氯乙烯(PVC)和玻璃纤维覆聚聚四氟乙烯(Teflon)。PVC材料的主要特点是强度低、弹性大、易老化、徐变大、自洁性差,但价格便宜,容易加工制作,色彩丰富,抗折叠性能好。为改善其性能,可在其表面涂一层聚四氟乙烯涂层,提高其抗老化和自洁能力,其寿命可达到15年左右。Teflon材料强度高、弹性模量大、自洁、耐久耐火等性能好,但它价格较贵,不易折叠,对裁剪制作精度要求较高,寿命一般在30年以上,适用于永久建筑。
膜结构材料特点编辑
重量轻、强度高、防火阻燃、自洁性好,不受紫外线影响、抗疲劳、耐扭曲、耐老化、跨度大工期短、使用寿命长。具有高透光率,热吸收量很少。正是因为这种跨时代的膜材料的发明,使膜结构建筑成为现代化的永久性建筑
优越性能:自洁性、透光节能性、经济性、艺术性、防火性与抗震性、造型多样性;另外其还具有应用领域广泛、能覆盖大跨度空间及施工周期短的优点。
其它膜结构服务
亿拓膜结构企业具备设计、开发能力,公司配备了各种的软件:
欧洲德国膜结构专业软件—— EASY
意大利膜结构设计与裁剪软件——FORTEN32
美国钢结构设计软件——STAAD/PRO、SAP2000
国内著名的钢结构、膜结构设计软件——3D3S等
可全面满足膜结构的找形、整体静力计算、风动力响应分析、裁剪设计等方面的工程应用.
本公司进行索膜结构设计的软件有四种,分别为EASY 7.0,SMCAD,3D3S,STAAD PRO,其中前面两种主要是作为膜的找形和裁剪设计,而后面两种则作为钢结构的计算和基础的设计。
EASY--德国Technet-GmbH
EASY是从德国进口的采用较早的一种膜结构设计软件,该软件采用力密度法原理进行找形,同时采用测地线原理对空间曲面展开成平面进行裁剪下料。无数个工程实例证明,该软件是佳得信赖的,同时也是安全和经济的一种设计软件,目前在世界范围内也得到很大的推广。
3D3S--中国同济大学
该软件和CAD完美的结合,采用空间建模方式,比较完美的模拟工程实例。 除能对结构进行线性及非线性分析外,还能实现索、膜及钢 结构协同分析。并按中国的各种钢结构规格进行钢结构设计。无论是从厂房的设计到高层结构的验算,从结构线性分析到结构非线性分析,都经受了较大的考验。不愧是国内结构工程师从事设计的一件法宝。
X Steel--芬兰TEKLA
对钢结构进行建模,对零件与构件自动编号并统计数量,快速生成图纸。
STAAD Pro--美国REI公司
是早从美国进口的钢结构设计软件,它主要采用美国规范,比较能跟国际接轨。在进行较复杂的结构体系时,一般常用该软件。其实并不仅仅它是从美国进口而来,因为无论是在软件的功能和稳定性方面,以及计算结果都得到很高的评价。
我们公司在进行设计时,都是采用专业软件进行计算和验算,对计算结果,结合工程师的经验进行优化处理,力争每个工程既经济又安全,符合国家规范,满足客户的经济要求。
主营范围:
1. 膜结构、金属结构工程安装及技术服务,
2. 建筑装饰工程施工,机电工程施工,
3. 室内装潢及设计,
4. 膜材料、建筑材料、环保设备、五金机电批发、零售。
膜结构建筑方案的策划与咨询;
膜结构内力计算及荷载分析;
膜找形分析与裁剪设计;
膜材料热和及成品的制作;
膜结构工程的施工及管理;
膜结构工程的使用维修;
膜结构技术有关程序的开发研究;
钢结构、网架工程的设计,制作及施工。
公司其它经营项目:
1、 金属结构工程的设计及施工
2、 大中型帐篷的设计及制作
3、 遮阳产品的设计及制作
4、 建筑装饰工程的设计及施工
5、 机电工程施工、室内装璜及设计
6、膜材料、建筑材料、环保设备、五金机电批发及零售