膜結構工程屬于空間結構體系,不同于一般的鋼、木、磚、鋼筋混凝土結構。它是繼網格、薄殼、懸索結構之后的一種新的結構體系。在過去的三十年中,預應力索在結構體系中的作用和優勢已被工程師們充分認識,各種新型索膜結構工程體系得到了廣泛的研究和應用。根據膜結構工程的結構和受力特點,膜結構可分為三大類:張拉膜結構、充氣膜結構和框架膜結構。
1.框架膜結構
在框架式膜結構工程中,膜面只起到維護框架結構的作用,可以是傳統的剛性結構,也可以是各種索結構。
2.張力膜結構
張拉膜結構工程是通過邊界條件對膜材料施加一定的預張力。膜既是建筑物的維護體,又是抵抗外部荷載的結構。因此,在一定的初始條件下,其形狀的確定、膜在外荷載作用下的應力分布和變形、如何用二維膜結構工程膜材料模擬三維空間曲面等一系列復雜問題都需要通過計算來確定。張拉膜結構的發展離不開計算機技術的進步和新算法的提出。
3.充氣膜結構
氣墊膜結構依靠曲面內外的壓力差來維持膜曲面的形狀。充氣膜結構是在膜結構組成的室內充入空氣,室內空氣壓力始終大于室外空氣壓力,使膜材料處于抗載荷和外力的受拉狀態的一種結構形式。充氣膜結構可分為單層結構和雙層結構。單層結構就像肥皂泡,單層膜的內壓大于外壓。這種結構具有空間大、重量輕、施工簡單的特點。但需要持續輸入超壓氣體和日常維護管理。雙層結構是在雙層薄膜之間填充氣體, 其與單層相比可以充入高壓空氣,形成具有一定剛性的結構,并且進出口可以打開。
膜結構車庫的設計考慮|荷載穩定性
1.保證膜結構車庫的膜面有足夠的曲率,以獲得更大的剛性和美觀效果;
2.細化支撐結構,充分表達通透的空間和光形;
3.簡化膜結構車庫的膜與支撐結構的連接節點,減少現場施工量。