膜结构常见形状

膜结构常见形状

膜结构的形态是多种多样的。

从其基本构成来看，绝大多数是由鞍形、伞形、拱支式和脊谷式这四种基本形状演变而来的。

1、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，另两个为低点。

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。

鞍形膜结构的适用跨度较小，一般多用于膜结构小品中。

2、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。

3、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。

4、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。

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