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膜结构常见的四种形态都有哪些

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膜结构常见的四种形态都有哪些

发布日期:2020-11-20 作者: 点击:

我们通常看到的膜结构可以说是有很多的形状和特点的,如果单纯的从基本构成来看,基本上大多数都是拱支式、脊骨式和鞍形以及伞形四种形式演变而来的。简单来说,在进行膜结构的建造上基本上也是万宗不离其变。今天,膜结构厂家来给大家介绍一下,它们当中的形与力的构成。

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1.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(Li ndsay Park Sport s Cent er)就是典型的拱支式膜结构。

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。

4.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。

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虽然说上面的四个形态基本上都不一样,但是它们的原则相对来说还是比较相似的,都是通过刚性支撑构件来进行连接的。通常是在膜面内形成一些列的高点和低点,这也是互反曲面的基本特征。如果我们在进行膜结构停车棚设计的时候,只要把握好着一个原则,在实际的设计当中就能够更好的找到支撑方式,更好的进行膜结构造型的建造。

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