張拉膜結(jié)構(gòu)是指通過拉索將膜材料張拉于結(jié)構(gòu)上而形成的,張拉膜結(jié)構(gòu)也可稱為張拉式索膜結(jié)構(gòu),是由穩(wěn)定的空間雙曲張拉膜面、支承桅桿體系、支承索和邊緣索等構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系。張拉膜結(jié)構(gòu)由于具有形象的可塑性和結(jié)構(gòu)方式的高度靈活性、適應(yīng)性,所以此種方式的應(yīng)用極其廣。張拉膜結(jié)構(gòu)又可分為索網(wǎng)式、脊索式等。張拉膜結(jié)構(gòu)體系富于表現(xiàn)力、結(jié)構(gòu)性能強,但造價稍高,施工要求也高。對于張拉膜結(jié)構(gòu),任何附加的支撐和修飾都是多余的,其結(jié)構(gòu)本身就是造型;換句話說,不符合結(jié)構(gòu)的造型是不可能的,因為那樣的薄膜不是飄動的就是缺乏穩(wěn)定性的。張拉膜結(jié)構(gòu)的美就在于其“力”與“形”的完美結(jié)合。 張拉膜結(jié)構(gòu)的基本組成單元通常有:膜材、索與支承結(jié)構(gòu)(桅桿、拱或其他剛性構(gòu)件)。即使光譜透射只有幾個百分點,膜屋面對于人眼來說依然是發(fā)亮和透光的,具有輕型屋面的觀感。河南球館張拉膜棚
所以在建設(shè)群規(guī)劃時就應(yīng)充分考慮停車場的問題,把停車場的建設(shè)和規(guī)劃當(dāng)成現(xiàn)代城市建設(shè)規(guī)劃的重要組成部分,變得越來越重要。同樣,膜結(jié)構(gòu)在停車場建設(shè)中也擔(dān)當(dāng)重要角色。生活在現(xiàn)代都市的人們已經(jīng)從過去以謀生為目的的社會行為走上了以樂生為目的的新臺階,在精神上追求健康向上,愉快和富有人性的文化環(huán)境?,F(xiàn)代建筑環(huán)境是現(xiàn)代城市,現(xiàn)代文化與社會,現(xiàn)代人的生活和觀念的綜合表象。在展現(xiàn)人的個性化,自娛性和多元性環(huán)境空間方面,膜結(jié)構(gòu)以其獨具魅力的建筑形式,必將會在環(huán)境建設(shè)中得到越來越的應(yīng)用。張拉膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式編輯張拉膜結(jié)構(gòu)膜結(jié)構(gòu)體系膜結(jié)構(gòu)體系由膜面、邊索和脊索、谷索、支承結(jié)構(gòu)、錨固系統(tǒng),以及各部分之間的連接節(jié)點等組成,示意圖見下圖:膜結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成張拉膜結(jié)構(gòu)按支承分類膜結(jié)構(gòu)按支承條件分類為:柔性支承結(jié)構(gòu)體系、剛性支承結(jié)構(gòu)體系、混合支承結(jié)構(gòu)體系,結(jié)構(gòu)示意圖見下圖:膜結(jié)構(gòu)按支承條件分類張拉膜結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)分類膜結(jié)構(gòu)建筑按結(jié)構(gòu)分類為:膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類從結(jié)構(gòu)上分可分為:骨架式膜結(jié)構(gòu),張拉式膜結(jié)構(gòu),充氣式膜結(jié)構(gòu)3種形式1.骨架式膜結(jié)構(gòu)(FrameSupportedStructure)以鋼構(gòu)或是集成材構(gòu)成的屋頂骨架,在其上方張拉膜材的構(gòu)造形式。河南球館張拉膜棚切割是膜結(jié)構(gòu)停車棚施工的一項特殊技術(shù),這是因為膜結(jié)構(gòu)停車棚的空間形狀比較復(fù)雜。
膜結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中新發(fā)展起來的一種形式,它以性能優(yōu)良的織物為材料,或是向膜內(nèi)充氣,由空氣壓力支撐膜面,或是利用柔性鋼索或剛性支撐結(jié)構(gòu)將面繃緊,從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結(jié)構(gòu)體系。自從1970年代以來, 膜結(jié)構(gòu)在國外已逐漸應(yīng)用于體育建筑、商場、展覽中心、交通服務(wù)設(shè)施等大跨度建筑中。 膜結(jié)構(gòu)已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計選型中的一個主要方案。成為化纖紡織品應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。近年來在中國建筑 結(jié)構(gòu)中也有長足的進展。 大阪萬國博覽會中的美國館采用了氣承式空氣 膜結(jié)構(gòu)。這個擬橢圓形、軸線尺寸為 140m×83.5m的展覽館是世界上一個大跨度的 膜結(jié)構(gòu),而且是起初采用了聚氯乙烯(PVC)涂層的玻璃纖維織物。
膜結(jié)構(gòu)形狀的千變?nèi)f化突出地表現(xiàn)在歷年各國舉行的博覽會上。在這些博覽會上,大的小的展覽館,無不以新穎奇特的造型來吸引觀眾,而膜結(jié)構(gòu)就能用來達到這樣的目的。例如1985年在日本茨城縣舉行的國際科學(xué)技術(shù)博覽會,入口就是以五顏六色的膜材構(gòu)成的拱形大門。在眾多的展覽館中膜結(jié)構(gòu)尤為奪目,像火鳥館以鋼梁與索組成的骨架支承扁平的凹凸屋面。美國館以高聳的桅桿懸掛銀白色的屋面。電力館以中心塔架懸吊25個尖頂帳篷,夜晚通過燈光的反射宛如燃燒的火焰。其他象在候車亭、電話亭、走廊、廁所上也都出現(xiàn)了用膜材構(gòu)成形式各異的建筑小品,蔚為大觀。通過膜材和透光保溫材料的適當(dāng)組合,可以使含保溫層的多層膜具有透光性。
受拉環(huán)索與斜拉索傳到周圍的受壓圈梁上。索穹頂首先用在1986年韓國漢城奧運會的體操館與擊劍館上,其直徑分別為120m與93m。其后又得到了不斷的發(fā)展,跨度大的是美國佛羅里達州的太陽海岸穹頂,直徑達210m。此外,美國李維()也繼承了張拉整體的構(gòu)想,并采用了富勒的三角形網(wǎng)格,設(shè)計了雙曲拋物面的張拉整體穹頂,其作就是1996年在美國亞特蘭大舉行的奧運會主館--佐治亞穹頂,這個240mX192m的橢圓形索膜結(jié)構(gòu)成為世界上大的室內(nèi)體育館。主要依靠索來支承膜的索穹頂是膜結(jié)構(gòu)體系的一大進展。膜材也完全可以支承在平面或空間結(jié)構(gòu)上,如拱、網(wǎng)殼等,其材料可選用鋼、木或鋁合金。象日本秋田天空穹頂采用了鋼結(jié)構(gòu)的空間拱系,而位于同一地區(qū)的大館穹頂,178mX157m卵形平面上以雙向膠合木拱支承著雙層膜面。膜結(jié)構(gòu)還可以采用桅桿作為支承,賦予建筑立面以新的變化,個采用涂覆PTFE玻璃纖維織物的拉維思學(xué)生活動中心屋頂由4個圓錐形的帳篷組成,每一個圓錐體有一傾斜15度的桅桿,支承膜材的鋼索就由桅桿頂部輻射狀地伸向周圍的圈梁。英國千年穹頂?shù)?2根桅桿穿出了屋面,膜面支承在72根輻射狀的鋼索上,這些鋼索則通過斜拉吊索與系索由桅桿所支撐,吊索與系索對桅桿起穩(wěn)定作用。標(biāo)準(zhǔn)膜材的光譜透射比在10%~20%之間,有的膜材的光譜透射比可以達到40%,而有的膜材則是不透光的。許昌PTFE張拉膜棚
張力結(jié)構(gòu)自重小的原因在于它依靠預(yù)應(yīng)力形態(tài)而非材料來保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。河南球館張拉膜棚
三)、從帳篷到長久性建筑過去人們習(xí)慣地把膜結(jié)構(gòu)看作是個帳篷,而帳篷只能算是一個臨時性建筑--不夠牢固、不能防火、又不能保暖或隔熱。如今對采用膜結(jié)構(gòu)的帳篷卻要刮目相看了,其中的關(guān)鍵問題就是材料。當(dāng)初大阪博覽會上的美國館,由于是臨時性的展覽建筑,采用的膜材是涂覆聚氯乙烯(PVC)的玻璃纖維織物,算不上先進,但在強度上也經(jīng)受了兩次速度高達每小時140km以上臺風(fēng)的考驗。通過這個工程使設(shè)計者認識到,需要一種強度更高、耐久性更好、不燃、透光和能自潔的建筑織物,70年代美國制造商開發(fā)的玻璃纖維織物即滿足了如上的要求。主要的改進是涂覆的面層采用了聚四氟乙烯(PTFE,商品名Teflon一特氟?。?。這種材料于1973年應(yīng)用于美國加利福尼亞拉維思學(xué)院一個學(xué)生活動中心的屋頂上。經(jīng)過20多年的考驗,材料還保持著70-80%的強度,仍然透光并且沒有褪色,拉維恩學(xué)院膜結(jié)構(gòu)的使用經(jīng)驗表明,涂覆PTEE面層的玻璃纖維織物,不但有足夠的強度承受張力,在使用功能上也具有很好的耐久性,從樂觀的估計來說,這種材料的使用年限將遠不止當(dāng)初所估計的25年。與此同時,一種價格比較低、涂覆PVC的聚酯織物在性能上也有很大的改進。制造商在原來的涂層外面再加一面層。河南球館張拉膜棚