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張拉膜結構亭子 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(lái)保持結構的穩定性。從而使其自重比傳統建筑結構的小得多,但卻具有良好的穩定性。建筑師可以利用其輕質(zhì)大跨的特點(diǎn)設計和組織結構細部構件,將其輕盈和穩定的結構特性有機地統一起來(lái)。

一、主要特性
1、 輕質(zhì):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(lái)保持結構的穩定性。從而使其自重比傳統建筑結構的小得多,但卻具有良好的穩定性。建筑師可以利用其輕質(zhì)大跨的特點(diǎn)設計和組織結構細部構件,將其輕盈和穩定的結構特性有機地統一起來(lái)。
2、 透光性:透光性是現代膜結構最被廣泛認可的特性之一。膜材的透光性可以為建筑提供所需的照度,這對于建筑節能十分重要。對于一些要求光照多且亮度高的商業(yè)建筑等尤為重要。通過(guò)自然采光與人工采光的綜合利用,膜材透光性可為建筑設計提供更大的美學(xué)創(chuàng )作空間。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。標準膜材的光譜透射比在10%~20%之間,有的膜材的光譜透射比可以達到40%,而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對光色的選擇可以通過(guò)涂層的顏色或是面層顏色來(lái)調節。
通過(guò)膜材和透光保溫材料的適當組合,可以使含保溫層的多層膜具有透光性。即使光譜透射只有幾個(gè)百分點(diǎn),膜屋面對于人眼來(lái)說(shuō)依然是發(fā)亮和透光的,具有輕型屋面的觀(guān)感。
3、柔性:張拉膜結構不是剛性的,其在風(fēng)荷載或雪荷載的作用下會(huì )產(chǎn)生變形。膜結構通過(guò)變形來(lái)適應外荷載,在此過(guò)程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會(huì )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(diǎn)可以激發(fā)人們的建筑設計靈感。
不同的膜材的柔性程序也不相同,不會(huì )因折疊而產(chǎn)生脆裂或是破損,這樣的材料是有效實(shí)現可移動(dòng)、可展開(kāi)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(guò)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(wú)論室內還是室外這種雕塑般的質(zhì)感都令人激動(dòng)。
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(dòng)的空間形式。在一天內隨著(zhù)光線(xiàn)的變化,雕塑般的膜結構通過(guò)光與影而呈現出不同的形態(tài)。日出和日落時(shí),低入射角度的光線(xiàn)將突現屋頂的曲率和浮雕效果,太陽(yáng)位于遠地點(diǎn)時(shí),膜結構的流線(xiàn)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(guò)設計的人工燈光也可使膜結構成為光的雕塑。
5、安全性:按照現有的各國規范和指南設計的的輕型張拉膜結構具有足夠的安全性。輕型結構在地震等水平荷載作用下能保持很好的穩定性。
二、主要作用
張拉膜結構亭子是依靠膜材自身的張拉應力與支撐桿、拉索共同組成的一個(gè)結構體系,在陽(yáng)光的照射下它可以反射出建筑結構的陽(yáng)光要求,是一個(gè)充滿(mǎn)著(zhù)自然光,不存在任何強反差的著(zhù)光面。同時(shí),這一結構的應用使得室內空間視覺(jué)效果極為良好,有著(zhù)開(kāi)闊視野和和諧結構的優(yōu)勢。在夜間,建筑物內的燈光通過(guò)膜材結果投射到夜空中,從而使得建筑物體型美觀(guān)變的更加突出和明顯。在現代化建筑工程項目中,張拉膜結構的應用極為廣泛,特別是城市標志性建筑結構屋頂施工中,更為常見(jiàn)。

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