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膜结构遮阳棚的支撑体系包含哪几个方面?

来源:www.sylmjg.com         发布时间:2020-06-30 返回列表

  膜结构遮阳棚是一种空间结构,其依靠支承体系与高强度膜材通过一定方式形成一定强度预张力从而保持结构造型,膜面需要沿其边界设置支承并施加预张力,膜面可被看作是“面连续”的,而边界可被看作是“线连续”的,也正是因为这种结构特征,所以必须要求支承体系具有足够的强度以承担膜面产生的预张力以及外界载荷与膜面作用所产生的各种作用力,而膜结构遮阳棚的支承体系有多种形式,既可是刚性的,也可以是柔性的,既可以是曲面的也可以是直线的,但是不同的支承结构形式对膜面的受力状态有很大的影响,所以在设计时应充分考虑两者的协同工作,那么膜结构遮阳棚的支承体系包含哪些方面呢?

  1、点状刚性支承:桅杆是支承膜结构遮阳棚边界、角点一级内部高点的受压构件,内部高点也可以用外部的桅杆结构吊起以使膜面覆盖下的空间保持完整。

  2、线状刚性支承:折线构件特别是拱适于用作内部线状支承结构,这种结构还可以用于结构连接或膜片间的维护结构,采用刚性边界可使内部线状支承具有多种形式,对于膜结构遮阳棚而言,拱是一种最理想的承荷元件,拱元件沿着支撑线的合理布局方便了薄膜鞍状区域的形成,作为承荷元件的拱仅仅局限于承受压力应力,与仅受纯张力限制的膜的受力线性相反。

 

  3、脊索、谷索和加劲索:膜结构遮阳棚的加劲索等线状支承将高低不同的点相连。脊索将膜面内的高点相连接,谷索将低点相连接,利用交错布置的脊索、谷索等加劲体系可以形成边界比较平坦的大型膜屋盖。加劲索也可以看作是连接膜片间的边界,同结构的边界一样,加劲索也可以设计成曲率连续改变的曲线形式,膜结构遮阳棚通过张力平衡成形,因此膜面的曲率半径随着相邻膜片角度的变化而变化。

  4、基础:用于支承张拉膜结构遮阳棚的基础有多种形式,锚固荷载较小或可移动结构可采用能重复使用的地锚或是重力式储沙箱,而荷载较大时,最适用的基础是埋入式锚固基础,他可以利用基础周围的土层共同承载,与重力式混凝土基础相比较,其对建筑环境带来的影响较小,大多数情况下膜结构遮阳棚也可以锚固在刚性建筑结构上,负载的作用点应位于墙或者混凝土板的轴线上,与桅杆底座和索的锚座相同,基础也是结构体系中受力较大的传力构件。

  5、柔性加劲膜边:某膜结构遮阳棚屋顶的柔性加劲膜边、织物条带或者钢索等柔性加劲边只能承受轴向拉力,在膜面上设置柔性加劲边时要尽量使其与膜面的弯曲半径相协调。最理想也是最自然的加劲边应由膜材纤维制成,这样可以建造纯膜材结构,使膜面与加劲边相协调,这种结构特别适用于外荷载作用下变形较大的情况,将高强织物带缝合在膜面的边缘可以形成性质均匀的薄膜结构遮阳棚,不过对于大跨度结构,膜边缘传来的荷载较大,故一般采用高强钢索,直径较小的钢索可直接放到索套中,而当钢索直径较大时,应将膜边与索脱开并用间隔均匀的连接件将索与加劲边连接起来。

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