膜材一種新興的建筑材料,已被公認為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之后的“第六種建筑材料”。膜材本身受壓不大,抗彎也不是很好,所以要使膜結(jié)構(gòu)正常工作就必須引入適當?shù)念A張力。此外,要保證膜結(jié)構(gòu)正常工作的另一個重要條件就是要形成互反曲面。
膜結(jié)構(gòu)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法,用分項系數(shù)的設(shè)計表達式進行計算。
膜結(jié)構(gòu)應根據(jù)建筑物的性質(zhì)和等級、使用年限、使用功能、結(jié)構(gòu)跨度、防火要求、地區(qū)自然條件及膜材的耐用年限等要求進行膜材選用。
膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計應根據(jù)荷載、支承條件、制作加工、施工工況及其它特殊條件進行。
膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容包括形狀設(shè)計、荷載分析、裁剪設(shè)計、配件設(shè)計、支承結(jié)構(gòu)設(shè)計。
膜結(jié)構(gòu)研究的主要問題有:
1,找形(Form-finding)或更進一步叫“形態(tài)理論”;
2,考慮膜材松弛和各向異性下的結(jié)構(gòu)響應;
3,結(jié)構(gòu)在風荷載作用下的動力穩(wěn)定性;
4,裁剪優(yōu)化;
5,膜與索及支承結(jié)構(gòu)間的相互作用。
膜結(jié)構(gòu)的突出特點之一就是它形狀的多樣性,曲面存在著無限的可能性。對于氣承式空氣膜結(jié)構(gòu)來說,充氣之后的曲面主要是圓球面或圓柱面,可能沒有太多的選擇余地。而對于以索或骨架支承的膜結(jié)構(gòu),其曲面就可以隨著建筑師的想象力而任意變化。