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膜面的形态也与建筑的尺寸有关。张拉膜结构需要足够大的建筑尺寸来形成其双曲面。高低支承点所需的高差非与结构的跨度、预应力水平以及支承反力的大小有关。
建筑的跨度不同对其形态要求也不同,例如四点鞍形曲面是跨度在15~20m之间最轻质高效的结构形式之一。将它应用于大跨度建筑,则会使结构高度和支承反力过大,而且无法完成其作为遮蔽物的建筑功能。大跨度薄膜结构需要有内部梁、桅杆等承支构件或外部悬吊的脊索、谷索、环索等内部线型结构。更大规模的建筑也可采用顶部圆形支承环,此时为了保证膜面以及传力路线的连续性,其直径与建筑的跨度之比不能过小。
建筑设计方案要使其结构、外观形态以及经济性的多方面因素与其功能相适应。根据极小曲面原理,工程师应明白最简单的方案往往最有效。
张拉式膜结构(Tension Suspension Structure)
张拉膜结构建筑是以膜材、钢索及支柱构成,支柱承担膜结构建筑的大部分压力,然后在支柱上面加上各种钢索,利用钢索固定膜结构外层材料。有点类似于现在房间的吊顶式空间结构,只是范围更宽,结构更为复杂。除了可实践具创意,创新且美观的造型外,也是最能展现膜结构行业精神的构造形式. 近年来,大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材构成钢索网来支撑上部膜材的形式。因施工精度要求高,结构性能强,且具丰富的表现力,所以造价略高于骨架式膜结构。
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