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膜材一種新興的建筑材料,已被公認為是繼磚、石、混凝土、鋼和木材之后的“第六種建筑材料”。膜材本身不能受壓也不能抗彎,所以要使膜結(jié)構(gòu)正常工作就必須引入適當(dāng)?shù)念A(yù)張力。此外,要保證膜結(jié)構(gòu)正常工作的另一個重要條件就是要形成互反曲面。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為了減小結(jié)構(gòu)的變形就必須增加結(jié)構(gòu)的抗力;而膜結(jié)構(gòu)是通過改變形狀來分散荷載,從而獲得小內(nèi)力增長的。當(dāng)膜結(jié)構(gòu)在平衡位置附近出現(xiàn)變形時,可產(chǎn)生兩種回復(fù)力:一個是由幾何變形引起的;另一個是由材料應(yīng)變引起的。通常幾何剛度要比彈性剛度大得多,所以要使每一個膜片具有良好的剛度,就應(yīng)盡量形成負高斯曲面,即沿對角方向分別形成“高點”和“低點”?!案唿c”通常是由桅桿來提供的,也許是由于這個原因,有些文獻上也把張拉膜結(jié)構(gòu)叫做懸掛膜結(jié)構(gòu)。最廣義的起始,鐵木的構(gòu)架、帆布建成的大棚、枝條是和獸皮是搭成的帳子的等等,都算是膜結(jié)構(gòu)的一些的品種。 是索作為膜材的彈性的邊界,是將膜材是劃分為一系列膜片,從而減小了膜材的自由支承長度,使薄膜表面更易形成較大的曲率。有文獻指出,膜材的自由支承長度不宜超過15米,且單片膜的覆蓋面積不宜大于500平米。此外,索的另一個重要作用就是對桅桿等支承結(jié)構(gòu)提供附加支撐,從而保證不會因膜材的破損而造成支承結(jié)構(gòu)的倒塌。
膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計也迥異于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。柔性的膜材的是僅當(dāng)賦予的是適當(dāng)?shù)念A(yù)張力的時才具有確定的形狀和抵抗外荷載的剛度,才是真正的是成為“結(jié)構(gòu)”的,因此初始形態(tài)分析在膜結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有基本意義。裁剪分析是膜結(jié)構(gòu)設(shè)計中又一個特殊問題:膜結(jié)構(gòu)的曲面形狀一般來說是不可展的,裁剪分析就是要求在平面膜材上合理放樣,以盡可能地擬合空間曲面上的相應(yīng)條塊。而且,膜結(jié)構(gòu)的初始形態(tài)分析和裁剪分析不僅是單純的力學(xué)問題或技術(shù)問題;其初始形態(tài)分析與建筑造型密不可分,而膜材拼縫構(gòu)成的圖案經(jīng)常是重要的室內(nèi)裝飾手段和表現(xiàn)內(nèi)部空間的有力工具。所以膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計從一開始就要求建筑師與結(jié)構(gòu)工程師緊密配合、相互協(xié)作。雖然可以通過人工照明來部分彌補這一缺陷,但夜間采用室內(nèi)照明時,上述情況仍可能出現(xiàn)。事實上,這種新穎體系的建筑方案和結(jié)構(gòu)方案是統(tǒng)一的整體,應(yīng)當(dāng)是結(jié)合在一起同時進行并完成的。
優(yōu)美的造型的膜材,不銹鋼的配件的是和緊固件的所加上設(shè)計的輕巧的合理的,表面的是處理的是嚴格的鋼結(jié)構(gòu)的支撐的,塑造的是出一個的形式的美觀,設(shè)計的合理的膜結(jié)構(gòu)的,是在當(dāng)今的世界的范圍內(nèi)的建筑的環(huán)境的設(shè)計的中是占有一個是舉足輕重的地位的現(xiàn)已是在景觀的設(shè)施中的是廣泛的應(yīng)用的:標志性的小品/廣場的標識/小區(qū)的景觀/步行街/商業(yè)街/休閑的廣場/天橋/屋面綠化/天橋/公園/小區(qū)入口/售樓會所等的很多地方 。防火性能如今廣泛使用的膜材料能很好地滿足對于防火的需求,具有卓越的阻燃和耐高溫性能。