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张拉膜结构
一、基本介绍
张拉膜结构是指通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的,张拉膜结构也可称为张拉式索膜结构,是由稳定的空间双曲张拉膜面、支承桅杆体系、支承索和边缘索等构成的结构体系。张拉膜结构由于具有形象的可塑性和结构方式的高度灵活性、适应性,所以此种方式的应用极其广泛。张拉膜结构又可分为索网式、脊索式等。张拉膜结构体系富于表现力、结构性能强,但造价稍高,施工要求也高。
二、膜结构设计
1、膜结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。
2、膜结构应根据建筑物的性质和等级、使用年限、使用功能、结构跨度、防火要求、地区自然条件及膜材的耐用年限等要求进行膜材选用。
3、膜结构的设计应根据荷载、支承条件、制作加工、施工工况及其它特殊条件进行。
4、膜结构的设计内容包括形状设计、荷载分析、裁剪设计、配件设计、支承结构设计。
5、对膜结构的形状设计、荷载分析、裁剪设计,应在考虑施工过程的基础上进行一体化的设计。
6、膜材只能承受拉力,不能承受压力和弯矩。
7、膜面的最大主应力应小于膜材的强度设计值,在荷载长期作用下,最小主应力应大于等于维持其初始平衡形状的应力值。
8、膜结构一体化设计时,应考虑膜材的松弛、徐变、老化。
9、膜结构设计时,应考虑使用阶段膜材替换对整体结构的影响。
10、膜结构设计应考虑膜材破坏时,支承结构仍应保持自身的强度、刚度及稳定性。
三、应用范围
1.娱乐空间
近年来,随着建筑空间观念的日益深化以及科学手段的不断提高,回归自然、沐浴自然之温馨已是现代建筑环境学发展的主流。室内外的视线越来越模糊,出现了许多亦内亦外、相互渗透的不定空间,如:天井、四季厅、动植物园、体育、文化娱乐场所等。由于膜材的光透性,白天阳光可以透过膜材形成慢射光,使室内达到和室外几乎一样的自然效果,因此膜结构能创造出与自然环境相媲美的空间形式。
2.标志性小品
一个城市的中心区反映一个城市的地理风貌和民族风情,同时,也是一个城市文化发展程度的标志。而景观设计要求其具有广泛的可读性、雅俗共赏,既有超凡脱俗的艺术价值,又能使大众喜闻乐见与大众息息相通。膜结构以其鲜明的个性和标识性,应用于城市小品设计中。
3.绿色漫步道
近年来,在人口密集的大城市,在居住区周边配置绿色空间并有人行步道。居民可以在不受车辆的影响下,在居住区附近的街心地带轻松愉快地散步、休憩,而感到十分惬意。在绿色空间中构造一座膜小品,即生动的美化了环境——如同广阔绿洲中的点点白帆,又有很强的功能性——人们可以在行走之暇小憩一会儿。
4.商业街
商业街在城市中占有相当大的比重。商业街的建筑与环境是城市文明的窗口,代表着物质文明和精神文明的水平,同时,也是景观环境的重要组成部分。膜结构轻巧别致极具现代化风格,且易于安装移动,在商业街设计中得以广泛应用。
5.建筑入口
建筑入口使城市公共空间与建筑空间相邻的界面,成为城市空间的组成部分。它是人们视觉最先接触的部分,因此,除了功能以外,还应有很强的标识性,并能体现建筑的个性,是建筑环境和城市景观的重要组成部分。由于膜结构独特的造型是其他结构类型无法比拟的,故成为近来建筑入口经常采用的形式。
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