张拉膜的结构的形态
张拉膜结构作为一种建筑体系所具有的特性主要取决于其独特的形态及膜材本身的性能。恰由于此,用膜结构可以创造出传统建筑体系无法实现的设计方案。
张拉膜结构的基本形态有鞍面、锥面、拱承面、波形面等。这些基本形态除了上迷的张拉膜结构共同的空间特点之外还有着不同的空间形态特点。鞍形而张拉膜结构的高点和低点都在膜面周边,空间形态流畅开放,中央区域高度适中,空间利用率较高。锥形面高点在膜面中间,低点在周围,空间形态比较内聚。由于膜面中部升起较高,_且空间越向上越狭小,相对来说其内部空间不容易被充分利用,拱承张拉膜膜面中央拱承部分较高,然后向两边逐渐降低,当多个拱承膜面组合在一起时所形成的内部空间比较容易被充分的利用,波形面张拉膜脊谷索交替排列,内部空间也高低起伏,一般来说脊索和谷索间隔距离不会太大,波形部分空间很难被利用。
从上述的分析中我们发现,虽然张拉膜结构的结构厚度是所有结构形式中最小的,只有薄薄的一层膜的厚度,但是整个膜面结构的高度却比一般的结构来的大(这里的膜面结构高度指的是膜面结构的最低点至级高点的长度)。这是由于张拉腆结构的膜面曲率越大,获得同样刚度所需要的预应力越小.结构越稳定。为了减少膜面内部应力,增加结构的稳定性.张拉膜结构必须保持合适的膜面曲率。锥形张拉膜.单元顶高度与平面跨度之比一般大于1:5,小于1:1鞍形面要求中央平坦区城的曲面曲率大于3%。过大的结构高度会造成空间和材料的浪费,建筑供热制冷空调通风的过重荷载,建筑维护费用的上升.因此张拉膜建筑的结构设计要特别关注如何使结构的形态与建筑的空间要求相契合,建筑的空间除了满足使用功能对内部空间提出的要求外还要满足人们对建筑空间提出的精神需求,如空间气氛、意境、心理舒适度和其他美学要求。张拉膜结构所援盖的空间与建筑物的使用空间和美学空间越接近,空间的使用效率越高,维护费用越低,这是降低建筑物全寿命周期费用,取得最大效益的重要途径。
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