2017-02-05
膜结构建筑造形差异性

膜结构造形设计多种多样,在这么多设计中如何看膜结构安全?性能?这些膜结构建筑造形有何差异?

虽然膜结构造形各有千秋,但从其基本构成来看,绝大多数是由伞形、鞍形、脊谷形和拱支形这四种基本形状演变而来。这些膜结构建筑造形有何差异我们一起来看看。

伞形(常见的张拉膜结构形式之一)

1、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;

2、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;

3、整个膜面呈锥形。

注: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。

鞍形(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)

1、四个角点中,通常有两个对角点为高点,另两个为低点;

2、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;

3、亦可采用边索,通过对其施加较大的预张力形成柔性边界(较好适应膜面的变形,避免膜面在安装和受荷过程中出现褶皱,较为常用)

4、菱形平面的鞍形,适用跨度较小,一般多用于膜结构小品中。

拱支形(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(多用于封闭式建筑)

脊谷形

1、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;

2、脊索和谷索之间的膜面形成负高斯曲率曲面。

注:当结构跨度较大或荷载较大时,可在脊索和谷索之间适当布置一些横向的加强索。脊谷形膜结构结构平面多呈矩形。