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设计深圳膜结构形态简洁且张力的要求

文章出处:哈佛膜结构网人气:发表时间:2017-03-02 11:50:26【
        张拉膜工程建筑的形状由张力平衡条件决定,从这个角度而言,它符合自然界中的结构原理,是一种自然结构。壳体结构的外形遵循压力的传递路径,从而在很大程度上可以避免弯曲内力的产生。树状结构同样也由承受拉力或压力的构件组成。在张力结构中,薄膜结构最为常用,且形式多种多样。
  
        深圳膜结构膜面的形态也与建筑的尺寸有关。张拉膜结构需要足够大的建筑尺寸来形成其双曲面。高低支承点所需的高差非与结构的跨度、预应力水平以及支承反力的大小有关。
 
        在传统建筑设计中,建筑师根据客户需求,先确定总体布局、几何形状以及所采用的材料。继表达建筑设计理念和思想的草图之后,就需要根据传统的设引模式和基于二维坐标的方式绘制出设计图。沿用这种设计模式,云南膜结构建筑师一般都会选择传统的材料和结构形式并选用刚性的围护体系来抵御外界气候的影响。
 
 
      建筑的跨度不同对其形态要求也不同,例如四点鞍形曲面是跨度在15~20m之间最轻质高效的结构形式之一。将它应用于大跨度建筑,则会使结构高度和支承反力过大,而且无法完成其作为遮蔽物的建筑功能。大跨度薄膜结构需要有内部梁、桅杆等承支构件或外部悬吊的脊索、谷索、环索等内部线型结构。更大规模的建筑也可采用顶部圆形支承环,此时为了保证膜面以及传力路线的连续性,其直径与建筑的跨度之比不能过小。
 
        张拉膜工程建筑的简约性使其不能隐藏任何设计缺陷,张力的松弛或是不连续都会被充分暴露出来,而且会导致膜面褶皱及变形,降低了结构的使用寿命。膜结构的所有构件都是完全可见的。它是一种独特的结构,在设计时要仔细权衡,任何构件的设计都不能随意修改,因为修改任一构件都将影响整个结构的几何形状以及顶应力的平衡。因此,建筑师只有全面深入地了解张拉膜结构体系才能创作出优秀作品。
 
  海南膜结构建筑设计方案要使其结构、外观形态以及经济性的多方面因素与其功能相适应。根据极小曲面原理,工程师应明白最简单的方案往往最有效。
 
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