膜结构结构形式

膜结构结构形式

 1  单层式膜结构

由于膜设计强度较低，以单层张拉形式的膜结构仅适用于跨度较小的桁架弦杆之间，形成采光带[1]。为了能够形成更加良好的视觉效果，通常将ETFE膜与PVC、PTFE膜组合使用。

2  索膜结构

索膜结构常用的索主要是不锈钢索或镀锌钢索。根据构造可分为钢绞线和钢丝绳（1）。钢绞线相较于钢丝绳而言，其弹性模量和破断力更大，在直径相同的情况下，钢绞线的净截面面积更大其更加的稳定，在工程应用中，常使用小直径的钢绞线和大直径的钢丝绳。索膜结构的主要结构形式分为单层膜加单向钢索、单层膜加双向钢索、单层膜加含跨中支座的单向钢索。

（1）单层膜加单向钢索：一般用于跨度较大、荷载较大的结构,由于单一膜材强度不能满足设计要求,常将膜与钢索结合使用，其中最简易的就是单向钢索。

（2）单层膜加双向钢索:应用双向钢索能够形成更多的单元区格，能够很大的降低ETFE膜所受的应力，同时能够降低钢索的间距和索径，更有利于膜表面的平整。

（3）单层膜加含跨中支座的单向钢索:首先让单层膜与单向钢索连接固定之后，为了更好的减小钢索的运动幅度，防止膜面发生变形，可以再安装一根垂直于钢索的钢梁，然后通过支架将钢索固定于钢梁上，能够使钢索更加的稳定。

3  充气式膜结构

膜材在膜结构中更多的应用是以充气的形式[3]，可以将膜材设计成不同的形状，通过不同层数的叠合达到不同的效果，还可以通过构架和钢索将多个膜材气垫拼接到一起，形成一个大跨度空间膜结构，能够覆盖更大的空间。每层膜都只承担其所承受的法向向外的荷载[1]，在一个采用膜结构的封闭建筑物内，由内层承受内部压力，外层抵抗外部荷载，各层所承担的荷载不同，能够更好的提高其承载力。

（1）气承式[4]：由于室内外存在一定的气压差，在安装好膜结构之后，膜材受到空气荷载作用会处于张拉状态（2），提高了膜面的刚度，能更好的承受外载荷的作用，气承式结构要保证良好的气密性，还需配备充分数量的供气设备保证其稳定的内压。

（2）气囊式[5]：向膜构件内通气使其饱和，将多个饱和的膜构件通过不同的组合形式形成具有特定形状和一定刚度要求的整体受力体系（3），气枕式要求结构自身气密性良好，使用过程中还需连续不断的向结构内通气。

（3）气肋式[6]：由气密的细长膜结构及其封闭在膜结构内的压缩气体组合形成的空间结构体系（4）。

（4）悬浮式：通过在气密膜结构中充入氦气使其悬浮，下方用钢索拉扯固定的一种特殊的结构体系（5）。

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