张拉膜结构是一种有张力张紧的膜结构建筑。拉伸这一术语不应与张拉整体相混淆,张拉整体是一种具有拉伸和压缩元素的结构形式。张拉膜结构是最常见的薄壳结构类型。大多数张拉膜结构由某种形式的压缩或弯曲元件支撑,例如桅杆,压缩环或梁。

   张拉膜结构是最经常用作屋顶,因为它们可以经济地和有吸引力的跨越大的距离。张拉膜膜结构也可以用作完整的建筑物,一些常见的应用是体育设施,仓储和存储建筑物以及展览场地。

   在二十世纪后期,张拉膜结构形式只在大型结构中得到了更严格的分析和广泛应用。长期以来,拉伸结构一直用于帐篷中,其中绳索和帐篷杆为织物提供预张力并使其承受负荷。

   俄罗斯工程师最早开发张拉膜结构,对壳和膜的应力和变形进行实际的计算。Shukhov为1896年的Nizhny Novgorod Fair设计了八个拉伸结构和薄壳结构展览馆,占地面积27,000平方米。最近大规模使用膜覆盖的张拉膜结构是Sidney Myer音乐碗,建于1958年。安东尼奥·高迪反过来使用这个概念为Colonia Guell教堂创造了一个仅压缩的结构。他创建了教堂的悬挂张拉膜模型,以计算压缩力并通过实验确定柱和拱顶的几何形状。这个概念后来得到了德国建筑师兼工程师Frei Otto的支持,他首次使用这个概念是在蒙特利尔67世博会建造西德馆。

张拉膜结构

具有显着张力构件的结构类型

结构形式

空气支撑结构是拉伸结构的一种形式,其中织物封套仅由加压空气支撑。大多数织物结构的强度来自双弯曲形状。通过张拉,织物获得足够的刚度以承受其承受的载荷。为了产生足够双重弯曲的形状,通常需要预拉伸或使用其支撑结构。

寻找形式

   依赖于预应力来获得其强度的结构的行为是非线性的,因此除了非常简单的电缆之外的任何东西在20世纪90年代之前都非常难以设计。设计双曲线织物结构的最常见方法是构建最终建筑物的比例模型。这种比例模型通常使用袜子或紧身衣材料,因为它们与膜结构非常相似。

线性结构

  • 悬索桥
  • 垂褶的电缆
  • 斜拉梁或桁架
  • 电缆桁架
  • 直拉索

三维结构

  • 自行车车轮(可用作水平方向的车顶)
  • 3D电缆桁架
  • Tensegrity结构

表面应力结构

  • 预应力膜
  • 气动应力膜
  • 面料结构

深圳市金鑫空间膜结构建筑设计院是国内专业的膜结构建筑设计单位,是一家专注于膜结构建筑设计与研究的设计院。业务涉及张拉膜结构、骨架式膜结构、充气膜结构、钢结构;对PVC、PTFE、ETFE膜材有着丰富的设计经验。我们尤其擅长大跨度结构、异型空间结构、索结构、封闭式建筑以及开启结构的设计与研究,涉及的领域有景观膜结构、停车棚膜结构、体育设施膜结构、污水加盖池膜结构等。