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充氣膜結(jié)構(gòu)是一種采用高性能膜材作為建筑“外殼”,通過膜內(nèi)外的氣壓差使膜面產(chǎn)生張力,以此形成一定穩(wěn)定形態(tài)和承受能力的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。根據(jù)膜內(nèi)密閉空間形成方式不同可將充氣膜結(jié)構(gòu)分四類:氣承式膜結(jié)構(gòu)、氣肋式膜結(jié)構(gòu)、氣枕式膜結(jié)構(gòu)和氣囊式膜結(jié)構(gòu)。
1.氣承式膜結(jié)構(gòu)
膜面本身不形成封閉曲面,其周邊固定于剛性邊界或基礎(chǔ),密閉空間由膜面、四周封閉邊界與室內(nèi)地面形成。氣承式膜結(jié)構(gòu)通過建筑內(nèi)部氣壓支撐膜面,形成建筑物主體,室內(nèi)無需框架和梁柱支撐,但必須保持密閉性以維持室內(nèi)氣壓。氣承式膜結(jié)構(gòu)常用的外形有球面和柱面。
2.氣肋式膜結(jié)構(gòu)
膜面本身形成封閉曲面及密閉空間,外形通常為管狀,加壓氣體作用于膜面且可形成自平衡體系。氣肋式膜結(jié)構(gòu)的室內(nèi)空間無需密閉,人員進(jìn)出比較自由。
3.氣枕式膜結(jié)構(gòu)
一般指由多個氣枕單元集合而成的結(jié)構(gòu)體系。每個氣枕單元的膜面形成封閉曲面及密閉空間,其周邊固定于剛性骨架上。
膜面本身形成封閉曲面及密閉空間,外形為囊體狀,囊體尺度較大,整個結(jié)構(gòu)可由一個囊體構(gòu)成,內(nèi)部加壓氣體作用于膜面,結(jié)構(gòu)本身可形成自平衡體系,亦可在周邊固定或支撐于剛性邊界上。
上述四種充氣膜結(jié)構(gòu)類型是目前工程中常見到的形式。當(dāng)然,隨著科技發(fā)展和技術(shù)進(jìn),在工程實踐中可能還會創(chuàng)造出更多、更加新穎的充氣膜結(jié)構(gòu)形式。
此外,通過上訴膜結(jié)構(gòu)類型的組合,也可以形成混合充氣式。比如,可以采用氣肋式和氣承式組合的形式,或采用氣肋和氣囊組合等形式。