正高斯曲率的张拉膜有两种,一种是气承式膜结构,另一种是气枕式膜结构。
1.气承式张拉膜
气承式张拉膜是由膜面内外压差来形成和维持稳定的正高斯膜面形状,并承受外部荷载与作用。内外压差可通过鼓风机向气密膜材覆盖的空间内送风而实现。气承结构可支承于其他建筑或独立建筑体。气承式膜适合平面为圆形、椭圆形、正多边形的穹顶。
气承结构的表面张力与其膜面曲率有关(如图3 -18所示),例如半径为r的球内压力为p,则膜面张力为M= pr/2。这个公式适用各种尺度的气承结构。
对于主要承受风荷载的结构,扁平球冠受压面积较小,因而是一种十分有效的结构形式。然而,气承结构在不均匀非对称风荷载、雪荷载作用下会产生很大变化。内压为正的气承结构主要为正高斯曲面。通过鞍形曲面将多个正高斯曲面连接起来可构成较为复杂的结构形态。根据气动原理可通过改变膜面曲率来控制膜面应力使其保持稳定,因而气承结构可以具有许多不同的形态。
2.气枕式张拉膜
气枕式张拉膜也是靠膜面内外压差来承载的。气枕及其组合可用作屋面或立面等围护结构。为了使气枕屋顶具有良好的透光性和保温效果,一般采用ETEE膜。可在气枕内部增加内膜以减少气体的对流,从而提高其保温效果。
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