
行業(yè)動態(tài)
張拉膜和充氣膜
依據(jù)《膜結構技術規(guī)程》CECS158:2015,膜結構的形式可分為四類,即:整體張拉式膜結構、骨架支承式膜結構、索系支承式膜結構、空氣支承式膜結構。
整體張拉式膜結構
骨架支承式膜結構
索系支承式膜結構
空氣支承式膜結構
這樣分類是延續(xù)了《膜結構技術規(guī)程》2004版本,這在當時是合理的。一是因為當時的膜結構計算和設計,都是整體進行的。結構體系是鋼結構骨架支承,還是索結構支承,或是整體張拉,從支承結構的角度看,差別還是比較大的。二是因為當時空氣支承式膜結構的應用還比較少,所以對再分的氣承式和氣枕式,以及氣肋式和氣囊式,從計算設計和施工安裝方面沒做更多的區(qū)別規(guī)定。
隨著膜結構在國內20多年的發(fā)展,膜結構市場越來越細分,大中型膜結構的支承體系,無論是鋼結構,還是索網(wǎng)結構,一般已經不在膜結構的設計、施工范圍內了。而且,在鋼結構或索結構支承的單元內,膜結構可能有飛柱、可能有支撐拱,自身就是整體張拉式。
因此,在膜結構被從整體結構中細分出來后,整體張拉式、骨架支承式、索系支承式三者之間,從膜結構自身的計算設計、施工安裝角度看,已經幾乎沒有差別了。如下圖,整體張拉式時U型夾連接的是脊索或谷索、索系支承式時U型夾連接的是徑向索、骨架支承式時U型夾連接的是連膜鋼管,而膜單元的節(jié)點形式卻是相同的。但,這三種形式的膜結構卻有一個共同點,即:膜面都需要張拉,因此可以統(tǒng)稱為張拉膜結構。
張拉膜結構的典型張拉節(jié)點
張拉膜(整體張拉式)
張拉膜(骨架支承式)
張拉膜(索系支承式)
這也引出另外一大類膜結構形式,充氣膜結構。充氣膜結構的膜面預張力,不是通過張拉取得的,而是通過充氣獲得的,而且維持膜面張力需要持續(xù)的充氣。這也是張拉膜結構與充氣膜結構的本質區(qū)別。充氣膜結構依據(jù)充氣空間和充氣壓力的不同,又再分為氣承式、氣枕式、氣肋式。
因此本文從膜面預張力的施加方式(這決定了膜結構的節(jié)點形式和施工方法),將膜結構的分類如下圖表示:
當然本文這么分類,不僅不是否定《膜結構技術規(guī)程》而是完善了規(guī)程,是為了順應目前膜結構市場的發(fā)展趨勢,突出膜結構自身的特點,根據(jù)膜面預張力的施加方式,進一步完善膜結構的節(jié)點設計和施工安裝。