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張拉膜結構的特征
查看:50  發稿日期:2019-02-01 11:30:36
張拉膜結構作為一種建築體係所具有的特性主要取決於其獨特的形態及膜材本身的性能。恰由於此,用膜結構可以創造出傳統建築體係無法實現的設計方案。
輕質:張拉膜結構自重小的原因在於它依靠預應力形態而非材料來保持結構的穩定性。從而使其自重比傳統建築結構的小得多,但卻具有良好的穩定性。建築師可以利用其輕質大跨的特點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。 
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築提供所需的照度,這對於建築節能十分重要。對於一些要求光照多且亮度高的商業建築等尤為重要。通過自然采光與人工采光的綜合利用,膜材透光性可為建築設計提供更大的美學創作空間。夜晚,透光性可將膜結構變成了光的雕塑。 
膜材透光性是由它的基層纖維、塗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塗層的顏色或是麵層顏色來調節。通過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。即使光譜透射隻有幾個百分點,膜屋麵對於人眼來說依然是發亮和透光的,具有輕型屋麵的觀感。
柔性:張拉膜結構不是剛性的,其在風荷載或雪荷載的作用下會產生變形。膜結構通過變形來適應外荷載,在此過程中荷載作用方向上的膜麵曲率半徑會減小,直至能更有效抵抗該荷載。 
張拉結構的靈活性使其可以產生很大的位移而不發生永久性變形。膜材的彈性性能和預應力水平決定了膜結構的變形和反應。 
不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韌性極佳,不會因折疊而產生脆裂或是破損,這樣的材料是有效實現可移動、可展開結構的基礎和前提。 
雕塑感:張拉膜結構的獨特曲麵外形使其具有強烈的雕塑感。膜麵通過張力達到自平衡。負高斯膜麵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於天地之間。無論室內還是室外這種雕塑般的質感都令人激動。  
張拉膜結構可使建築師設計出各種張力自平衡、複雜且生動的空間形式。在一天內隨著光線的變化,雕塑般的膜結構通過光與影而呈現出不同的形態。日出和日落時,低入射角度的光線將突現屋頂的曲率和浮雕效果,太陽位於遠地點時,膜結構的流線型邊界在地麵上投入彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性,經過設計的人工燈光也可使膜結構成為光的雕塑。 
安全性:按照現有的各國規範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。 
由於輕型結構自重較輕,即使發生意外坍塌,其危險性也較傳統建築結構小。膜結構發生撕裂時,若結構布置能保證桅杆、梁等剛性支承構件不發生坍塌,其危險性會更小。 
膜結構的柔性使其在任一荷載作用下均以最有利的形態承載。當然,結構的布置和形狀要根據荷載情況來進行設計和調整。設計要確何膜麵與其輔助結構協調工作,以避免力在膜麵或輔助結構上集中而達結構破壞的臨界值。

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