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简述膜结构的三种形式与应用范围

日期:2020/10/24 16:17
 
膜结构是由多种高强薄膜材料及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。
 
膜结构作为一种新型的建筑形式,已经越来越多的应用到各种类型的工程建筑中,创造了很大的社会价值。膜结构建筑外形千差万别,用途也多种多样。但是,从本质上讲可以将膜结构建筑分为三种类型:骨架式、张拉式、充气式,这是根据其结构方式进行区分的。
 
膜结构建筑
 
今天,小编来介绍一下这三种膜结构形式以及其应用范围:
 
1.骨架式膜结构
 
结构原理:顾名思义,骨架式膜结构就是先用钢构或者其他材料先将建筑的整体骨架搭设起来,然后再在骨架表面铺设膜材,从而完成整体建筑结构,因为其是先进行框架施工,设计合理的框架具有很高的稳定性,而优质的膜材使用寿命在30年以上,所以这种膜结构一般用来建设永久性建筑。
 
应用范围:对造型要求不高,对使用寿命有较高要求的设施,比如说:各种体育场馆,屋顶,商场顶棚,车棚等。
 
2.张拉式膜结构
 
结构原理:主要是由支柱,钢索,膜材构成,其通过支柱,钢索将膜材料张拉于结构上,主要依靠膜材拉伸产生的张力形成各种造型,张拉式膜结构通常也叫做张拉式索膜结构,其结构体系主要包括:支撑桅杆、张拉索、张拉膜面、边缘索构成,其特点是具有极强的造型可塑性,创意实现度高,雕塑感强,外形美观,这也是最能体现膜结构精神的一种形式,也正是由于张拉式膜结构具有高度的灵活性的构造方式,所以这种形式的膜结构也有非常广泛的应用。但是其对施工精度要求非常高,所以整体造价要高于骨架式膜结构。
 
应用范围:对外形有较高要求,或者跨度较大的设施,比如说:各种景观,广场/公园遮阳,污水池封闭,大跨度的体育场馆等
 
3.充气式膜结构
 
结构原理:都是由建筑膜材做外壳形成密闭的建筑空间,其结构形式又可以分为两种气承式、气胀式,气承式膜结构是通过一套精密的压力控制系统不断的向建筑空间内充气,从而使室内外保持一定的压力差,依靠这种压力差让膜材表面产生张力,比较形象一点的是气球的原理,气胀式膜结构是向多个膜构件充气,时期保持足够的内压,多个膜构件共同作用就能形成一定的外形,这种形式对于膜材本身的气密性都相当高的要求。充气膜结构基本上不受地形影响,也不受跨度的影响,可以非常迅速的搭建,而且具有很好的移动性,重复利用性,其缺点就是需要充气设备24小时不间断的送风,所以在维护上成本会较高。
 
应用范围:临时性/半永久性有密闭要求的设施,比如说:各种体育场馆,展馆,煤场/水泥厂的封闭。