膜結構建筑造型的幾種分類單元

發(fā)布日期:
2021-01-05
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膜結構建筑總體規(guī)劃可任憑建筑師創(chuàng)造、想象,但由于膜材柔性無定形,只有維持張力平衡的形狀才是最穩(wěn)定的造型,并充分發(fā)揮膜材抗拉強度高的特點。負高斯曲面是一種最基本穩(wěn)定的空間膜曲面,復雜的膜結構建筑是由各種符合膜受力特點的各種基本造型組合實現(xiàn)。下面介紹其中幾種膜基本單元建筑造型與特點。

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?膜結構建筑造型的幾種分類單元

1.雙曲拋物面膜單元:四點支承,兩高點兩低點,四邊自由,張拉為曲型雙曲拋物面,兩個正交方向的曲率方向,為復高斯曲面。風壓或雪荷載下,沿高點連線方向纖維手拉力大。風升作用下,低點連線膜纖維拉力大。支點高低差值、跨度需依建筑造型和結構受力取合理值。

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2.馬鞍形雙曲面膜單元:馬鞍形雙曲拋物面,具有穩(wěn)定的復高斯曲面特征,剛性支承邊界可以是向外傾斜的拱,平面投影為橢圓,拱可平衡膜拉力和承受較大的壓力。拱也可垂直布置,此時,在拱的兩側設置一定數(shù)量的平衡索,或直接在拱外側設置封閉的膜面,膜面曲率與拱矢高保持協(xié)調比例,可有效減小拱腳面外彎矩,并充分發(fā)揮拱承壓作用。同時,也可由兩組三維曲線作為馬鞍形曲面邊界,或者剛性邊界月柔性邊界結合。

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3.錐形雙曲面膜單元:錐形或嗩吶雙曲面膜單元是另一種最基本的膜單元,具有雙向復高斯曲率的穩(wěn)定幾何形狀,表現(xiàn)為環(huán)向、徑向為膜主拉力方向。在風升作用下,膜緯向纖維拉力大、在風壓、雪載荷作用下,則膜徑向受力大。


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