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建筑工程小知識:膜結構幕墻

文章出處:卓越膜結構作者:卓越網(wǎng)絡(luò )部發(fā)表時(shí)間:2021-02-22閱讀:
  膜結構幕墻是膜結構在建筑外圍護結構的應用,具有膜結構的共同特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):膜結構是一種非傳統的全新結構形式。充滿(mǎn)張力且富于變化的曲面,自由靈活的大空間,透明、半透明膜材所形成的明亮而又柔和的室內環(huán)境,桅桿、拉索、精致的金屬節點(diǎn)等所體現的富有現代氣息的構造技術(shù),這些特色使膜結構為人們提供了有別于傳統結構的全新視覺(jué)感受,為建筑設計(包括建筑環(huán)境設計)提供了前所未有的廣闊空間和許多新的可能性。

  現代膜結構技術(shù)在德國、美國、日本等發(fā)達更好的經(jīng)歷了三十多年的發(fā)展,現在已趨于成熟。建筑師們充分開(kāi)發(fā)和利用了這種新結構技術(shù)所提供的可能性,建造了許多具有典型意義的大型膜結構建筑,它們高度體現了建筑與結構的和諧統一、技術(shù)和藝術(shù)的完美結合。有許多膜結構建筑成為當地有代表性的人文景觀(guān)。

  膜結構的設計也迥異于傳統結構。柔性的膜材僅當賦予適當預張力時(shí)才具有確定的形狀和抵抗外荷載的剛度,才真正成為“結構”,因此初始形態(tài)分析在膜結構設計中具有基本意義。裁剪分析是膜結構設計中又一個(gè)特殊問(wèn)題:膜結構的曲面形狀一般來(lái)說(shuō)是不可展的,裁剪分析就是要求在平面膜材上合理放樣,以盡可能精確地擬合空間曲面上的相應條塊。而且,膜結構的初始形態(tài)分析和裁剪分析不僅是單純的力學(xué)問(wèn)題或技術(shù)問(wèn)題;其初始形態(tài)分析與建筑造型密不可分,而膜材拼縫構成的圖案經(jīng)常是重要的室內裝飾手段和表現內部空間的有力工具。所以膜結構的設計從一開(kāi)始就要求建筑師與結構工程師緊密配合、相互協(xié)作。事實(shí)上,這種新穎體系的建筑方案和結構方案是統一的整體,應當是結合在一起同時(shí)進(jìn)行并完成的。

  膜結構的計算分析也有其特殊性,例如:這種柔性結構體系位移很大,在計算中必須考慮其幾何非線(xiàn)性;風(fēng)是膜結構設計中起決定作用的外荷載,膜結構對風(fēng)的動(dòng)力作用十分敏感,在設計計算中必須予以考慮,有時(shí)甚至還應當進(jìn)一步考慮氣流與結構的相互耦合作用,即所謂的氣彈動(dòng)力響應問(wèn)題。這些特點(diǎn)在一定程度上增加了膜結構的設計難度。

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