膜结构建筑通常有哪些结构分类?
来源: | 作者:佚名 | 发布时间 :702天前 | 382 次浏览: | 分享到:
膜结构通常具有多种结构类型,这些类型主要基于其结构形式、受力特性、材料使用以及建筑需求来划分。在实际应用中,应根据具体需求和条件选择合适的膜结构类型。

膜结构通常具有多种结构类型,这些类型主要基于其结构形式、受力特性、材料使用以及建筑需求来划分。以下是一些常见的膜结构类型:

一、按结构形式分类

1.单曲面结构

由一片薄膜材料构成,呈现出一个曲面形状,如锥形、穹顶形、双曲面形等。

形状简单,易于搭建和拆卸,常用于帐篷、车棚、遮阳棚等应用。

2.双曲面结构

由两片薄膜材料组成,形成两个相对的曲面,通过张拉在支撑结构上形成双曲面形状。

具有较好的空间稳定性和均衡性,常用于大型体育馆、展馆等场所。哈萨克斯坦图书馆——采用单叶双曲面的形状来模拟莫比乌斯环,从而在视觉上传达出力量和动感。这种结构形式能够创造出大跨度、无柱或少柱的室内空间,提供良好的观赏性和灵活的内部空间布局。

3.复合结构

将薄膜材料与其他材料(如钢结构、混凝土结构)结合使用的结构形式,旨在增加整体的稳定性和承载能力。膜材料覆盖在钢结构或混凝土结构上,形成独特的外观和内部空间。

常用于大型体育馆的屋顶结构。

4.张拉膜结构

通过张力将薄膜材料拉伸在支撑结构上形成的结构形式膜材料在支撑结构上被拉紧,形成一个张力网格,提供稳定的空间形态。

常用于大跨度建筑,如体育馆、展馆等。案例1:德国汉堡网球场——其屋顶是可开合式膜结构,通过张力将膜材料拉伸在支撑结构上,形成稳定的结构体系,确保在任何季节举行网球比赛,避免重要赛事因天气原因中断或延迟。

案例2:美国丹佛国际机场——屋顶采用特殊布料覆盖及张拉膜结构的设计,令人联想到冬天受冰雪覆盖的落矶山脉,提供遮阳和避雨的功能。

5.自支撑膜结构

通过膜材料的内部气压或气体注入来保持其形状和稳定性的结构形式,无需外部支撑结构。

常用于充气建筑、膜屋充气城堡、充气帐篷等。

二、按受力特性分类

1.充气式膜结构

包括气承式膜结构和气肋式膜结构。通过压力控制系统向建筑物室内充气,使膜体受到上浮力并产生预张力,以保证体系的刚度。

如北京国家体育场(鸟巢)——顶部采用了充气膜结构设计,通过压力控制系统向建筑物室内充气,使膜体受到上浮力并产生预张力,以保证体系的刚度。

2.张拉式膜结构

现代膜结构建筑的重要组成部分,膜面一般为负高斯曲面,体形丰富、自然流畅、曲面柔美,但受力分析复杂,对施工精度要求高。

德国慕尼黑安联球场。其外墙体由多个菱形膜结构构成,通过张拉在支撑结构上形成稳定的结构体系。这些膜结构在比赛中可以发光,并随着球队的变化而改变颜色。

3.骨架式膜结构

自身封闭的、稳定的骨架体系(如钢桁架体系、网架结构)与膜材料共同组成一个结构受力体系。施工与常规结构相似,但为了让膜具有一定的刚度,骨架体系需提供给膜一定的曲度和预应力,使其保持稳定的形状。

一些大型展览馆或商业设施的屋顶。

4.组合式膜结构

结合了上述多种结构形式的优点,根据具体需求进行组合和调整,以实现特定的建筑设计和功能要求。

常用于一些复杂的建筑综合体或景观设施,如大型公园可能包含充气式膜结构的游乐设施、张拉式膜结构的遮阳棚以及骨架式膜结构的展览馆等。

综上所述,膜结构的类型多种多样,每种类型都有其独特的特点和适用范围,本文所述并非全面覆盖所有膜结构类型的应用场景。在实际应用中,应根据具体需求和条件选择合适的膜结构类型。