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膜结构常见的四种形状各有什么特点

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膜结构常见的四种形状各有什么特点

发布日期:2020-07-25 作者: 点击:

膜结构建筑相对来说还是比较常见的,而且它的形状也是多种多样的。如果单从基本结构来看,膜结构看起来都有些相似,但是有不太一样。其实膜结构建筑的形体大都是在伞形、脊谷式、鞍形和拱支式这四种形状基础上进行变化的。今天,膜结构停车棚厂家的小编来给大家说说,这四种形状各有什么特点。

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1.伞形

伞形膜结构也是常见的张拉膜结构形式之一。这种结构形式的特点在于,膜单元的周边相对位置较低,多固定在刚性边梁或柔性边索上;在膜单元的中部设有一个或多个高点,多通过独立柱、飞柱或悬挂环的支承来实现;整个膜面呈锥形。为了避免在高点附近的膜材内部应力过大,当膜单元跨度较大时,可在高点和边界支承点之间设置脊索,以改变结构内部的传力路径,避免膜材出现应力集中。伞形曲面还可以倒置应用于工程中。

2.脊谷式

脊谷式膜结构是在两高点之间布置相互平行的脊索、在两低点之间布置谷索,高低相间,曲面呈波浪形;脊索和谷索之间的膜面形成负高斯曲率曲面。当结构跨度较大或荷载较大时,还可在脊索和谷索之间适当布置一些横向的加强索。脊谷式膜结构的结构平面多呈矩形。美国的丹佛国际机场和加拿大的 Canada Place等,都是典型的脊谷式膜建筑。

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3.鞍形

鞍形曲面由四个不共面的角点和连接角点的边缘构件围合而成,是典型的互反曲面形式。在这四个角点中,通常有两个对角点为高点(HP),另两个为低点(LP)。鞍形膜结构的边缘构件可以是混凝土梁或空间钢桁架,即形成所谓的刚性边界;也可以采用边索,通过对其施加较大的预张力形成柔性边界。由于柔性边界可以较好地适应膜面的变形,避免膜面在安装和受荷过程中出现褶皱,因而较为常用。

对于菱形平面的鞍形膜结构,可定义两对角点间的水平距离 L 为跨度,高点(或低点)与跨中点间的高差f 为矢高,f / L为矢跨比。矢跨比是控制鞍形曲面形状的重要参数。矢跨比越大,膜面曲率越大,结构刚度就越好;通常矢跨比在 1/ 8~1/ 12之间。

鞍形膜结构的适用跨度较小,一般多用于膜结构小品中。

4.拱支式

拱支式膜结构以拱为膜材提供连续的支承点,结构平面多为圆形或近似椭圆形。当跨度较大时,常在中间拱与下部边缘构件之间布置正交索网。拱支式膜结构多用于封闭式建筑中,如加拿大加尔格里的林赛公园体育中心就是典型的拱支式膜结构。

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虽然说上面四种膜结构建筑的形状不一样,而且造型也大不相同,但是它们遵循的原则却很相似,都是通过刚性支撑构件在膜结构内部形成的一个高点和低点。这样的话,膜结构停车棚的很多角度就不会在同一个平面上了。因此,我们在进行搭建的时候,可以根据自己的实际需要来选择合适自己的膜结构造型。

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