膜結構通過變形來適應外荷載,在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小,直至能更有效抵抗該荷載。張拉結構的靈活性使其可以產(chǎn)生很大的位移而不發(fā)生長久性變形。膜材的彈性性能和預應力水平?jīng)Q定了膜結構的變形和反應。適應自然的柔性特點可以激發(fā)人們的建筑設計靈感。張拉膜不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韌性較好,不會因折疊而產(chǎn)生脆裂或是破損,這樣的材料是有效實現(xiàn)可移動、可展開結構的基礎和前提。4、雕塑感:張拉膜結構的獨特曲面外形使其具有強烈的雕塑感。膜面通過張力達到自平衡。負高斯膜面高低起伏具有的平衡感使體型較大的結構看上去像擺脫了重力的束縛般輕盈地飄浮于天地之間。無論室內(nèi)還是室外這種雕塑般的質(zhì)感都令人激動。張拉膜結構可使建筑師設計出各種張力自平衡、復雜且生動的空間形式。在內(nèi)隨著光線的變化,雕塑般的膜結構通過光與影而呈現(xiàn)出不同的形態(tài)。日出和日落時,低入射角度的光線將突現(xiàn)屋頂?shù)那屎透〉裥Ч?,太陽位于遠地點時,膜結構的流線型邊界在地面上投入彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性,經(jīng)過設計的人工燈光也可使膜結構成為光的雕塑。夜晚,透光性將膜結構變成了光的雕塑。膜材透光性是由它的基層纖維、涂層及其顏色所決定的。陜西結構索張拉膜工程
從膜結構的跨度來看,近似橢圓形的美國館,兩個方向的跨度針別為 140m和 83.5m。以后東京后樂園的氣承式膜結構,比較大跨度達201m。而美國亞特蘭大的佐治亞穹頂,以橢圓形的屋頂覆蓋了 240mxl92m的索膜結構。從當前的技術和材料條件看,完全有可能用膜結構來修建 1000m的大跨度建筑。從所覆蓋的面積來看,1981年沙特阿拉伯吉大機場候機大廳的傘形懸掛膜結構的占地42萬m2,已令人嘆為觀止。而如今在沙特阿拉伯的米拿,為了庇護來往的朝圣者,正在分三期建設與吉大機場類似的膜結構,總面積在100萬m2以上,堪稱 帳篷之城。山西張拉張拉膜停車棚多少錢一平方以人為本、天人合一已是現(xiàn)代建筑環(huán)境學遵循的宗旨,是現(xiàn)代化城市建設必須遵守的原則。
張拉膜結構是指通過拉索將膜材料張拉于結構上而形成的,張拉膜結構也可稱為張拉式索膜結構,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成的結構體系。張拉膜結構由于具有形象的可塑性和結構方式的高度靈活性、適應性,所以此種方式的應用極其廣。張拉膜結構又可分為索網(wǎng)式、脊索式等。張拉膜結構體系富于表現(xiàn)力、結構性能強,但造價稍高,施工要求也高。對于張拉膜結構,任何附加的支撐和修飾都是多余的,其結構本身就是造型;換句話說,不符合結構的造型是不可能的,因為那樣的薄膜不是飄動的就是缺乏穩(wěn)定性的。張拉膜結構的美就在于其“力”與“形”的完美結合。 張拉膜結構的基本組成單元通常有:膜材、索與支承結構(桅桿、拱或其他剛性構件)。
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想,并采用了富勒的三角形網(wǎng)格,設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的橢圓形索膜結構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構體系的一大進展。膜材也完全可以支承在平面或空間結構上,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構的空間拱系,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。膜結構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。索膜結構具有易建、易拆、易搬遷、易更新、充分利用陽光和空氣以及與自然環(huán)境融合等特長。
三)、從帳篷到長久性建筑過去人們習慣地把膜結構看作是個帳篷,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。如今對采用膜結構的帳篷卻要刮目相看了,其中的關鍵問題就是材料。當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以上臺風的考驗。通過這個工程使設計者認識到,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年應用于美國加利福尼亞拉維思學院一個學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,拉維恩學院膜結構的使用經(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。綠色漫步道近年來,在人口密集的大城市,在居住區(qū)周邊配置綠色空間并有人行步道。湖南新能源車張拉膜看臺
張力結構自重小的原因在于它依靠預應力形態(tài)而非材料來保持結構的穩(wěn)定性。陜西結構索張拉膜工程
因為那樣的薄膜不是飄動的就是缺乏穩(wěn)定性的。張拉膜結構的美就在于其“力”與“形”的完美結合。張拉膜結構的基本組成單元通常有:膜材、索與支承結構(桅桿、拱或其他剛性構件)。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,所以要使膜結構正常工作就必須引入適當?shù)念A張力。此外,要保證膜結構正常工作的另一個重要條件就是要形成互反曲面。傳統(tǒng)結構為了減小結構的變形就必須增加結構的抗力;而膜結構是通過改變形狀來分散荷載,從而獲得小內(nèi)力增長的。當膜結構在平衡位置附近出現(xiàn)變形時,可產(chǎn)生兩種回復力:一個是由幾何變形引起的;另一個是由材料應變引起的。通常幾何剛度要比彈性剛度大得多,所以要使每一個膜片具有良好的剛度,就應盡量形成負高斯曲面,即沿對角方向分別形成“高點”和“低點”?!案唿c”通常是由桅桿來提供的,也許是由于這個原因,有些文獻上也把張拉膜結構叫做懸掛膜結構(suspensionmembrane)。索作為膜材的彈性邊界,將膜材劃分為一系列膜片,從而減小了膜材的自由支承長度,使薄膜表面更易形成較大的曲率。有文獻指出,膜材的自由支承長度不宜超過15米。陜西結構索張拉膜工程