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气承式/气肋式管状充气膜结构原理

浏览次数: 20 次 发布时间:2024年01月16日

充气膜结构是一种新型建筑结构,是轻型空间结构的一个重要分支,具有丰富多彩的造型,建筑特性、结构特性优越,主要分为张拉膜结构、骨架膜结构、充气膜结构、索架膜结构等。膜结构是轻型空间结构的一个重要分支,除丰富多彩的造型外,还有优异的建筑特性、结构特性、和适宜的经济型,因此膜结构的诞生,就迅速在世界各地发展起来。而膜结构建筑主要分为张拉膜结构、骨架膜结构、充气膜结构、索架膜结构、张拉整体与索穹顶膜结构。

充气膜结构

充气膜结构是一个相对密闭的空间结构,与传统空间结构建筑不一样的是,它通过风机向结构内部鼓风送气,使膜结构内外保持一定的压力差,以保证膜结构体系的刚度,维持所设计的形状。同时压力控制系统可使结构维持一定的内外压,保证结构稳定性。而不同充气膜结构的原理:在膜结构中,利用气压使膜产生张力,以此来抵抗外力的结构,称为充气膜结构。根据充气膜结构力学性质的不同进行分类,可分为气承式充气膜结构和气胀式管状充气膜结构。

充气膜结构

气肋式管状充气膜结构

气肋式管状充气膜结构,是在制作成管状的膜材内充入空气而形成的结构,可形象地理解为用空气代替香肠肉来塞满管状膜。笔直的管状膜充气鼓胀水平放置,可得到梁;弯曲的管状膜充气鼓胀形成拱。把多根这样的充气梁或拱并排连接起来,可创造出建筑空间。并列的梁或拱并不是相互独立的,而是用连接构件连接成整体使用。管状的充气膜结构被称为气胀式充气膜结构。如上所述,充气膜结构需要在膜的内部和外部气体之间产生气压差,此时所需的气压差值,在气承式充气膜结构和气胀式管状充气膜结构中有很大不同。

充气膜结构

气承式充气膜结构

气承式充气膜结构是把大面积的膜材周边固定,利用膜内外两侧的气压差使膜产生张力而形成的结构。十分典型的结构是将空气充入裁剪成穹顶形状的膜面内部,使膜面鼓起形成穹顶结构这种穹顶被称为充气穹顶。将空气充入周边牢固固定的两片膜之间,两片膜各自的力学性质与充气穹顶基本相同。这类结构统称为气承式充气膜结构。为使膜产生张力,不一定要使穹顶内部的气压比外部气压高。只要具备应有的支承条件,穹顶内部气低于外部气压,也可以使膜面产生张力。

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