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膜结构的常用形态

时期:2024-06-13 09:20:02 点击数:0

膜结构的常用形态主要可以归纳为以下几种,每种形态都有其独特的特点和应用场景:


1. 伞形膜结构:

   - 特点:膜单元外围相对位置较低,多固定在刚性侧梁或柔性侧索上;膜单元中间有一个或多个高点,通常通过独立的柱子或飞行的柱子实现悬环的支撑;整个膜表面是锥形的。

   - 应用:常见于商业、住宅等场所,如遮阳棚、雨棚等。

   - 注意事项:当膜单元大跨度时,可以设置脊索在高点和边界支持点之间,以改变结构内部的力量传输路径,避免应力集中在膜材料上。


2. 脊谷形膜结构:

   - 特点:在两个高点之间排列平行的脊索,在两个低点之间排列平行的谷索;高低点交替,曲面呈波浪形;脊索与谷索之间的膜面形成一个负高斯曲率面。

   - 应用:适用于大型室内和室外建筑,如美国的丹佛国际机场和加拿大的加拿大广场等。

   - 注意事项:当结构跨度较大或荷载较大时,可以在梁、谷索之间布置一些水平加筋索。


3. 鞍形膜结构:

   - 特点:由四个非共面角和连接角的边件包围,是典型的倒易曲面形式;在这四个角点中,通常有两个对角点作为高点(HP),另外两个对角点作为低点(LP)。

   - 应用:多使用于膜结构建筑产品中,如景观雕塑、小型建筑等。

   - 注意事项:边缘构件可以是混凝土梁或空间钢桁架,形成所谓的刚性边界;或边缘索可通过施加更大的预张力来形成柔性边界。


4. 拱支形膜结构:

   - 特点:利用拱为膜材料提供一个连续的支撑点,结构平面多为圆形或近似椭圆形;当跨度较大时,常在中拱与下缘构件之间布置正交索网。

   - 应用:主要应用于封闭式建筑中,如体育馆、展览馆等。

   - 注意事项:由于拱支式膜结构多用于封闭式建筑,因此需要考虑其结构稳定性和内部环境控制。


除了上述四种常用形态外,膜结构还有其他一些特殊形态,如球形膜结构、气垫膜结构等,这些形态的选择取决于具体的设计要求和应用场景。同时,在设计和建造膜结构时,还需要考虑材料的选择、结构的稳定性、施工工艺等因素。


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