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  • 行業動態
膜結構常見的4種形態!
發布時間:2019/11/9 19:54:40  瀏覽:2662 次
膜結構的形態是多種多樣的。從其基本構成來看,絕大多數是由鞍形、傘形、拱支式和脊谷式這四種基本形狀演變而來的。深入解讀這四種典型結構形式的曲面構成和力學特點,有助于增進對膜結構中形與力的認識,膜結構廠家在本文中為您介紹一下。
1.拱支式(arch supported shape)
拱支式膜結構以拱為膜材提供連續的支承點,結構平面多為圓形或近似橢圓形。當跨度較大時,常在中間拱與下部邊緣構件之間布置正交索網。拱支式膜結構多用于封閉式建筑中,如加拿大加爾格里的林賽公園體育中心(Li ndsay Park Sport s Cent er)就是典型的拱支式膜結構。
2.脊谷式(wave shape)
脊谷式膜結構是在兩高點之間布置相互平行的脊索、在兩低點之間布置谷索,高低相間,曲面呈波浪形;脊索和谷索之間的膜面形成負高斯曲率曲面。當結構跨度較大或荷載較大時,還可在脊索和谷索之間適當布置一些橫向的加強索。脊谷式膜結構的結構平面多呈矩形。美國的丹佛國際機場和加拿大的 Canada Place等,都是典型的脊谷式膜建筑。
3.鞍形(saddle shape)
鞍形曲面由四個不共面的角點和連接角點的邊緣構件圍合而成,是典型的互反曲面形式。在這四個角點中,通常有兩個對角點為高點(HP),另兩個為低點(LP)。鞍形膜結構的邊緣構件可以是混凝土梁或空間鋼桁架,即形成所謂的剛性邊界;也可以采用邊索,通過對其施加較大的預張力形成柔性邊界。由于柔性邊界可以較好地適應膜面的變形,避免膜面在安裝和受荷過程中出現褶皺,因而較為常用。
對于菱形平面的鞍形膜結構,可定義兩對角點間的水平距離 L 為跨度,高點(或低點)與跨中點間的高差f 為矢高,f / L為矢跨比。矢跨比是控制鞍形曲面形狀的重要參數。矢跨比越大,膜面曲率越大,結構剛度就越好;通常矢跨比在 1/ 8~1/ 12之間。
鞍形膜結構的適用跨度較小,一般多用于膜結構小品中。
4.傘形(conical shape)
傘形膜結構也是常見的張拉膜結構形式之一。這種結構形式的特點在于,膜單元的周邊相對位置較低,多固定在剛性邊梁或柔性邊索上;在膜單元的中部設有一個或多個高點,多通過獨立柱、飛柱或懸掛環的支承來實現;整個膜面呈錐形。為了避免在高點附近的膜材內部應力過大,當膜單元跨度較大時,可在高點和邊界支承點之間設置脊索,以改變結構內部的傳力路徑,避免膜材出現應力集中。傘形曲面還可以倒置應用于工程中。

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