行業(yè)動態(tài)

張拉膜和充氣膜


依據(jù)《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS158:2015,膜結(jié)構(gòu)的形式可分為四類,即:整體張拉式膜結(jié)構(gòu)、骨架支承式膜結(jié)構(gòu)、索系支承式膜結(jié)構(gòu)、空氣支承式膜結(jié)構(gòu)。

整體張拉式膜結(jié)構(gòu)

 


骨架支承式膜結(jié)構(gòu)

 

索系支承式膜結(jié)構(gòu)


 

空氣支承式膜結(jié)構(gòu)


這樣分類是延續(xù)了《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》2004版本,這在當(dāng)時是合理的。一是因為當(dāng)時的膜結(jié)構(gòu)計算和設(shè)計,都是整體進(jìn)行的。結(jié)構(gòu)體系是鋼結(jié)構(gòu)骨架支承,還是索結(jié)構(gòu)支承,或是整體張拉,從支承結(jié)構(gòu)的角度看,差別還是比較大的。二是因為當(dāng)時空氣支承式膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)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(shè)計和施工安裝方面沒做更多的區(qū)別規(guī)定。


隨著膜結(jié)構(gòu)在國內(nèi)20多年的發(fā)展,膜結(jié)構(gòu)市場越來越細(xì)分,大中型膜結(jié)構(gòu)的支承體系,無論是鋼結(jié)構(gòu),還是索網(wǎng)結(jié)構(gòu),一般已經(jīng)不在膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工范圍內(nèi)了。而且,在鋼結(jié)構(gòu)或索結(jié)構(gòu)支承的單元內(nèi),膜結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)被從整體結(jié)構(gòu)中細(xì)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(jié)構(gòu)自身的計算設(shè)計、施工安裝角度看,已經(jīng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。


 

張拉膜結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)形式,充氣膜結(jié)構(gòu)。充氣膜結(jié)構(gòu)的膜面預(yù)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(jié)構(gòu)與充氣膜結(jié)構(gòu)的本質(zhì)區(qū)別。充氣膜結(jié)構(gòu)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(yù)張力的施加方式(這決定了膜結(jié)構(gòu)的節(jié)點形式和施工方法),將膜結(jié)構(gòu)的分類如下圖表示:

 

當(dāng)然本文這么分類,不僅不是否定《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》而是完善了規(guī)程,是為了順應(yīng)目前膜結(jié)構(gòu)市場的發(fā)展趨勢,突出膜結(jié)構(gòu)自身的特點,根據(jù)膜面預(yù)張力的施加方式,進(jìn)一步完善膜結(jié)構(gòu)的節(jié)點設(shè)計和施工安裝。