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干货!解密膜结构的分类与应用!

发布时间:2025-03-05 13:34:18

膜结构在建筑领域应用广泛,其形式多样,大体可归纳为四大类:整体张拉式膜结构、骨架支承式膜结构、索系支承式膜结构以及空气支承式膜结构。这一分类体系源自 2004 版《膜结构技术规程》,在当时具有显著的合理性。

图1.png

整体张拉式膜结构

图2.jpg

骨架支承式膜结构

图3.png

索系支承式膜结构

图4.png

空气支承式膜结构

经过二十多年的发展,国内膜结构市场日益细化。如今,大中型膜结构的支承体系,无论是钢结构还是索网结构,通常已不在膜结构的设计与施工范畴之内。而且,在钢结构或索结构支承的单元里,膜结构可能采用飞柱或支撑拱等形式,本质上属于整体张拉式。

从膜结构自身的计算设计以及施工安装角度考量,整体张拉式、骨架支承式和索系支承式这三种膜结构形式已无明显差异。例如,整体张拉式中 U 型夹连接脊索或谷索,索系支承式中 U 型夹连接径向索,骨架支承式中 U 型夹连接连膜钢管,然而膜单元的节点形式却完全一致。不过,这三种形式的膜结构存在一个共性,即膜面均需进行张拉,因而可统一归为张拉膜结构。

图5.png

张拉膜结构的经典张拉节点

张拉膜(整体张拉式)

张拉膜(骨架支承式)

张拉膜(索系支承式)

另一类重要的膜结构形式是充气膜结构。与张拉膜结构不同,充气膜结构的膜面预张力并非通过张拉实现,而是依靠充气产生,并且需要持续充气以维持膜面张力,这是两者的本质区别。根据充气空间与充气压力的不同,充气膜结构又可细分为气承式、气枕式和气肋式。

气承式.png

充气膜(气承式)

气枕式.jpg

充气膜(气枕式)

气肋式.png

充气膜(气肋式)

因此本文从膜面预张力的施加方式,将膜结构重新进行了分类,如下图表示:

图末(1).png

本文基于膜面预张力的施加方式,对膜结构进行了重新分类。这一分类方式不仅没有否定《膜结构技术规程》,反而顺应了当下膜结构市场的发展趋势,进一步突出了膜结构自身的特性,为膜结构的节点设计与施工安装提供了更完善的指导。


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