从空间结构知识来看,由于是膜结构建筑这类的形态是多种多样的,为了满足各种不同场地中的需求,分别有四种基本形状提供,由鞍形、伞形、拱支式和脊谷式共4种,满足了膜结构形式的构成型和力学上的分配点,增进了膜结构建筑上形与力方面的知识,也认知了这种演变模式。
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(HP),另两个为低点(LP)。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。
对于菱形平面的鞍形膜结构,可定义两对角点间的水平距离L为跨度,高点(或低点)与跨中点间的高差f为矢高,f/L为矢跨比。矢跨比是控制鞍形曲面形状的重要参数。矢跨比越大,膜面曲率越大,结构刚度就越好;通常矢跨比在1/8~1/12之间。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。
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。
随着经济的发展,人们的代步工具从曾经的步行到自行车再到小汽车。现在几乎每一个家庭都会有一辆汽车代步。由此对停车位也产生了极大的需求。但是车位的数量有限,建造停车场所产生的成本大还改变不了问题,所以就出现了膜结构车棚。
膜结构车棚制作的过程中应该注意很多的方面。首先呢,应该注意测量数据它的精密度,对数据分析时的准确性。再就是在膜结构车棚制作时一定要选择比较好的阳光板来封顶,从而达到对停靠的车辆良好的保护,保护其不受到阳光的洗礼。同时还具有防腐蚀的特性。另外在膜步结构选择时也一定要非常的谨慎,膜布它的决定因素是在膜结构车棚制作时颜色的选择,厚度来共同决定的,所以在这两个方面一定要认真选择。
膜结构车棚一改传统建筑材料而使用膜材,其重量只是传统建筑的三分之一,而且膜结构车棚可以从根本上克服传统大跨度建筑上所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡的可视空间。膜结构车棚特点是强度高、耐久性好、防火难燃、透光性好、自洁性好,跨度可以超过两百米,不受紫外线影响,使用寿命长,一般15-30年。
在传统结构中,室外温度的变化要引起室内环境的变化需要大量的能量和较长的时间,因为屋面和墙体的蓄热能力可以减轻室外温度和辐射的剧烈变化对室内温度的影响。相比之下,由于膜材极薄且质轻,对于室内环境的缓冲作用微乎其微,不能依靠膜材本身的热阻来减少外部温度及辐射变化对室内的影响。所以膜结构能具有不可思议的隔热效果。
膜结构可以很好地处理以应对膜顶部的除雪问题。屋顶排水计划需要从规划阶段注意,这将带来巨大的工程风险。在组织排水类型时必须注意防止建筑物墙壁和地板受到污染。
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