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上海张拉膜结构技术一览!

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编辑时间 : 2020-12-30

今天跟大家说说关于上海张拉膜结构的技术内容,让大家在选择的时候也知道一些侧重点

张拉膜帷幕是膜结构在建筑外围护结构上的应用,非传统的结构形式充满张力且富于变化的曲面形态,透明半透明膜材构成了亮堂、温馨、浪漫的空间环境。

张拉膜结构可使建筑师设计出各种张力自平衡、复杂且生动的空间形式,在一天内随光线变化,雕塑般的膜结构通过光与影可呈现出不同的形态。日出和日落时,低入射角度的光线将凸显屋顶的曲率和浮雕效果,太阳位于远地点时,膜结构的流线型边界在地面上投入弯弯曲曲的影子,利用膜材的透光性和反射性,经过设计的人工灯光也可使膜结构成为光的雕塑。

索膜建筑的灵魂——预张力

索膜结构之所以能满足大跨度自由空间的技术要点,最关键的就是其有效的空间预张力系统。索膜建筑是“预应力软壳”,是预张力使“软壳”各个部分(索、膜)在各种最不利荷载下的内力始终大于零(永远处于拉伸状态),它使“软壳”成为空间整体工作的结构媒体和建

筑外维护材料,索膜结构跨界于建筑与结构之间。

预张力在索膜建筑中的关键作用

1、使索膜建筑富有迷人的张力曲线和变幻莫测的空间。

2、使整体空间结构体系得以协同工作。

3、使体系得以覆盖大面积、大跨度的自由空间。

4、使体系得以抵抗狂风、大雪等极不利荷载状况。

5、使膜体减少磨损、延长使用寿命,成为永久建筑。

6、使索膜建筑得以顺畅排水。

7、索膜建筑成为“可上人屋面”,为检修提供便利条件。

张拉膜的特点

1、轻质:张力结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性,从而使其自重比传统建筑结构的小得多,但却具有良好的稳定性。建筑师可以利用其轻质大跨的特点设计和组织结构细部构件,将其轻盈和稳定的结构特性有机地统一起来。

2、透光性:透光性是现代膜结构最被广泛认可的特性之一。膜材的透光性可以为建筑提供所需的照度,这对于建筑节能十分重要,尤其是对采光要求较高的商业建筑。通过自然采光与人工采光的综合利用,膜材透光性可为建筑设计提供更大的美学创作空间;夜晚,透光性将膜结构变成了光的雕塑。

3、柔性:张拉膜结构不是刚性的,其在风荷载或雪荷载的作用下会产生变形。膜结构通过变形来适应外荷载,在此过程中荷载作用方向上的膜面曲率半径会减小,直至能更有效抵抗该荷载。张拉结构的灵活性使其可以产生很大的位移而不发生永久性变形,膜材的弹性性能和预应力水平决定了膜结构的变形和反应,适应自然的柔性特点可以激发人们的建筑设计灵感。

4、雕塑感:张拉膜结构的独特曲面外形使其具有强烈的雕塑感,膜面通过张力达到自平衡,负高斯膜面高低起伏具有的平衡感,使体型较大的结构,看上去像摆脱了重力的束缚般轻盈地飘浮于天地之间,无论室内还是室外这种雕塑般的质感都令人激动。

5、安全性:按照现有的各国规范和指南设计的的轻型张拉膜结构具有足够的安全性,轻型结构在地震等水平荷载作用下能保持很好的稳定性、由于自重较轻,即使发生意外坍塌,其危险性也较传统建筑结构小,膜结构发生撕裂时,若结构布置能保证桅杆、梁等刚性支承构件不发生坍塌,其危险性会更小。

用于膜结构中的高强度柔韧薄膜称为张拉膜材料。它是一种耐久且高强度的涂层织物,由织物和涂层复合而成,具有质地柔韧、厚度小、重量轻、透光性好的特点,还具有良好的防火、气密等特性。

膜结构的设计步骤:形态及体系设计、初始体形设计、体形分析

形态及体系设计:

1、确定建筑平、立面形状尺寸。

2、三维造型、净空体量确定。

3、各控制点坐标及结构形式。

初始体形设计:

1、生成形状稳定、应力分布均匀的三维平衡曲面。

2、能够抵抗各种可能的荷载工况。

3、体形设计需要一个反复修正的过程。

体形分析:

张拉膜结构自身重量很轻,仅为钢结构的1/5,混凝土结构的1/40,因此膜结构对地震力有良好的适应性,而对风的作用较为敏感;此外还要考虑雪荷载和活荷载的作用,由于目前相关资料较少,因此对膜结构的设计通常采用安全系数法。

上海张拉膜结构

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