膜结构
膜结构的类型

膜结构的类型膜结构是一种特殊的建筑结构形式,通过利用膜材料的高强度、轻质和柔韧性,实现了大跨度、自由曲面和独特形态的建筑设计。
膜结构广泛应用于体育场馆、展览馆、会议中心、机场候机楼等建筑类型中,成为现代建筑中的一种重要形式之一。
膜结构可以分为气囊膜结构、拉伸膜结构和膜面结构三种类型。
气囊膜结构是利用气体对膜材料进行支撑,形成空间结构,具有轻便、柔软、易于安装和拆卸的特点,常用于临时建筑和临时遮阳棚。
拉伸膜结构是通过预应力技术将薄膜材料固定在支撑结构上,形成一种具有自重的空间结构,常用于大跨度建筑和建筑遮阳系统。
膜面结构是将薄膜材料作为表面覆盖在建筑结构上,起到保护和装饰作用,常用于建筑外墙、屋顶和天棚。
膜结构具有许多优点。
首先,膜结构具有良好的透光性和透气性,可以实现自然采光和通风,减少能耗和环境污染。
在实际应用中,膜结构被广泛应用于各种建筑类型中。
体育场馆是膜结构的典型应用领域,如北京国家体育场“鸟巢”和上海世博会中国馆等建筑,采用了大跨度、自由曲面的膜结构设计,成为城市地标和文化符号。
展览馆和会议中心也是膜结构的重要应用领域,如广州琶洲展览馆和深圳保利剧院等建筑,采用了拉伸膜结构设计,展示了现代建筑的时尚和创新。
机场候机楼是膜结构的新兴应用领域,如北京大兴国际机场T3航站楼和成都天府国际机场航站楼等建筑,采用了膜面结构设计,提升了建筑的功能性和美观性。
总的来说,膜结构作为一种新型的建筑结构形式,具有许多优点和特点,被广泛应用于各种建筑类型中。
随着科技的不断进步和材料的不断创新,膜结构在建筑设计领域将发挥越来越重要的作用,为人类创造出更加美好、舒适和可持续发展的建筑环境。
相信在未来的建筑设计中,膜结构将继续发挥重要作用,成为建筑设计的新潮流。
膜结构的形式

膜结构的形式
膜结构是一种利用柔性、轻质材料和张力来创造出空间形式的建筑结构,这种结构通常采用高强度材料如聚酯、聚氯乙烯等,使其柔软、耐久并具有防水性能。
膜结构的形式多种多样,其中最常见的形式为单曲面、双曲面和自由曲面。
单曲面结构通常呈现出一个弓形或拱形,比较适合用于建造体育馆、展馆和大型活动场所等。
双曲面结构则具有更高的稳定性和更大的空间覆盖面积,通常用于建造景观帐篷、空中码头和机场候机厅等。
自由曲面结构则可根据建筑设计需要任意变化形态,可以被用于创造出非常独特的建筑形式,如华盛顿国家动物园的熊猫馆。
膜结构的形式还可以根据其支撑方式进行分类,如拉索支撑、压力支撑等。
其中拉索支撑膜结构适用于长跨度建筑和大型空间覆盖,它可以按照建筑需要随意变换形态,同时具有轻质、柔韧、耐久、防水、隔热等特点。
压力支撑膜结构则可以用于建造一些简单的临时建筑,如展厅、遮阳棚等。
总之,膜结构的形式非常丰富多样,它具有轻质、柔性、透明、美观、节能等诸多优点,被广泛应用于建造大型活动场馆、机场、展馆、汽车站、商场等建筑。
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膜结构介绍

膜结构又叫张拉膜结构(Tensioned Membrane structure),是以建筑织物,即膜材料为张拉主体,与支撑构件或拉索共同组成的结构体系,它以其新颖独特的建筑造型,良好的受力特点,成为大跨度空间结构的主要形式之一。
膜材料是指以聚酯纤维基布或PVDF、PVF、PTFE等不同的表面涂层,配以优质的PVC组成的具有稳定的形状,并可承受一定载荷的建筑纺织品。
它的寿命因不同的表面涂层而异,一般可达成12-50年。
膜结构建筑的特点及应用领域:膜结构是一种全新的建筑结构形式,它集建筑学、结构力学、精细化工与材料科学、计算机技术等为一体,具有很高技术含量。
其曲面可以随着建筑师的设计需要任意变化,结合整体环境,建造出标志性的形象工程。
艺术性:充分发挥建筑师的想象力,又体现结构构件清晰受力之美。
经济性:由于膜材具有一定的透光率,白天可减少照明强度和时间,能很好地节约能源。
同时夜间彩灯透射形成的绚烂景观也能达到很好的广告宣传效益。
大跨度:膜结构可以从根本克服传统结构在大跨度(无支撑)建筑上实现所遇到的困难,可创造巨大的无遮挡可视空间,有效增加空间使用面积。
自洁性:膜建筑中采用具有防护涂层的膜材,可使建筑具有良好的自洁效果,同时保证建筑的使用寿命。
工期短:膜建筑工程中所有加工和制作均在工厂内完成,可减少现场施工时间,避免出现施工交叉,相对传统建筑工程工期较短。
膜建筑可广泛应用于大型公共设施:体育场馆的屋顶系统、机场大厅、展览中心、购物中心、站台等,又可以用于休闲设施、使用工业设施及标志性或景观性建筑小品等。
一,什么是膜结构?膜结构又叫张拉膜结构(Tensioned Membrane structure),是以建筑织物,即膜材料为张拉主体,与支撑构件或拉索共同组成的结构体系,它以其新颖独特的建筑造型,良好的受力特点,成为大跨度空间结构的主要形式之一。
膜结构是一种建筑与结构完美结合的结构体系。
它是用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。
膜结构规范

膜结构规范膜结构是指以柔性、薄膜材料作为结构的一种建筑形式。
膜结构具有轻质、高强度、透光、透气等优点,是现代建筑中越来越受到青睐的一种建筑形式。
为了确保膜结构的安全、可靠和美观,需要制定一系列的规范来指导设计、施工和维护。
膜结构规范首先需要明确膜材料的技术要求。
目前常用的膜材料有聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)和聚碳酸酯(PET)等。
规范应包括材料的物理力学性能、化学性能、耐候性能等方面的要求,确保膜材料具有足够的强度和耐久性。
其次,规范应规定膜结构的设计原则和方法。
膜结构的设计需要考虑荷载分布、预应力、支撑结构、连接方式等多个因素。
规范应规定设计的基本原则和计算方法,确保膜结构在正常使用和极端荷载情况下的安全性。
规范还应规定膜结构的施工要求。
膜结构的施工需要有经验丰富的施工队伍和先进的施工工艺。
规范应规定膜材料的切割、焊接、装配等工艺要求,确保膜结构的质量和外观。
此外,规范还应规定膜结构的维护要求。
膜结构一旦建成,需要定期检查和维护。
规范应规定膜结构定期检查的项目、方法和频率,以及维护的方法和注意事项。
膜结构规范还应规定膜结构的防火要求。
膜结构一般使用的材料都有一定的燃烧性,因此需要采取相应的防火措施。
规范应规定膜结构的防火等级和防火材料的要求,确保膜结构在火灾发生时能够有效阻止火势蔓延。
最后,膜结构规范还应规定膜结构的环境影响。
膜结构在不同环境条件下可能会有不同的变形和变化,规范应规定膜结构在不同环境条件下的允许变形和变化范围,以及相应的监测方法和控制措施。
总之,膜结构规范是保障膜结构安全、可靠和美观的重要依据。
通过制定科学合理的规范,可以促进膜结构的发展和应用,保证膜结构在建筑领域的良好表现。
膜结构构造及施工技术

膜结构构造及施工技术膜结构,这可是个相当有趣又实用的玩意儿啊!你看,那些造型独特、美观大方的建筑,很多可都是膜结构的功劳呢!膜结构啊,简单来说,就像是给建筑穿上了一件特别的“衣服”。
这“衣服”可不一般,它有着特殊的材质和构造。
它通常是由高强度的膜材料制成,就像是超级坚韧的布料。
这种膜材料啊,轻得很,但是强度却非常高,就像那柔弱的小草却有着顽强的生命力一样。
那膜结构是怎么构造起来的呢?这可不是随随便便就能搞定的事儿。
首先得有个好的设计,要像艺术家画画一样,精心构思每一个细节。
然后呢,就开始搭建骨架,这骨架就像是人的骨骼一样,支撑起整个膜结构。
把膜材料铺在骨架上,就像是给骨架穿上了漂亮的衣服。
施工技术那也是相当关键的呀!施工的时候,就像是在雕琢一件艺术品。
工人师傅们要小心翼翼地把每一块膜材料安装到位,不能有一点儿马虎。
他们就像是细心的裁缝,把每一针每一线都缝得恰到好处。
膜结构的好处可多了去了。
它造型多变啊,可以变成各种各样你能想象到的形状,圆的、方的、奇形怪状的,只有你想不到,没有它做不到。
而且它还透光性好,让阳光可以洒进来,就好像是大自然给我们开了一扇窗。
它还能遮阳挡雨,比普通的屋顶厉害多了呢!想象一下,如果我们的城市里到处都是膜结构的建筑,那该是多么美丽的一道风景线啊!走在大街上,看着那些独特的建筑,心情都会变得格外好呢。
而且膜结构还很环保,对环境的影响小,这不是一举多得吗?膜结构的应用也越来越广泛啦!在体育场馆里,它可以为运动员和观众们遮风挡雨;在公园和广场上,它可以成为人们休闲娱乐的好去处;在一些大型活动现场,它又可以快速搭建起来,提供一个独特的空间。
哎呀,膜结构真的是太神奇啦!它让我们的建筑变得更加丰富多彩,让我们的生活变得更加美好。
我们真应该好好感谢那些发明膜结构和掌握施工技术的人们,是他们让我们的世界变得如此奇妙。
所以啊,大家可别小看了这膜结构,它可是有着大本事呢!。
膜结构的类型

膜结构的类型膜结构是一种新型的建筑结构形式,它以薄膜材料为主要构件,通过张拉或充气等方式使其形成空间结构。
膜结构具有轻质、高强、透光、隔热、防水、耐腐蚀等优点,被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心、机场、车站等建筑领域。
下面将介绍几种常见的膜结构类型。
1. 球面膜结构球面膜结构是一种以球面为基础形态的膜结构,它具有优美的外观和良好的空间感。
球面膜结构通常采用双曲面或抛物面的形式,通过张拉膜材料使其形成球面结构。
球面膜结构被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心等建筑领域。
2. 圆锥膜结构圆锥膜结构是一种以圆锥为基础形态的膜结构,它具有独特的外观和空间感。
圆锥膜结构通常采用双曲面或抛物面的形式,通过张拉膜材料使其形成圆锥结构。
圆锥膜结构被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心等建筑领域。
3. 双曲面膜结构双曲面膜结构是一种以双曲面为基础形态的膜结构,它具有优美的外观和良好的空间感。
双曲面膜结构通常采用双曲面的形式,通过张拉膜材料使其形成双曲面结构。
双曲面膜结构被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心等建筑领域。
4. 网壳膜结构网壳膜结构是一种以网壳为基础形态的膜结构,它具有优美的外观和良好的空间感。
网壳膜结构通常采用网壳的形式,通过张拉膜材料使其形成网壳结构。
网壳膜结构被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心等建筑领域。
膜结构是一种新型的建筑结构形式,它具有轻质、高强、透光、隔热、防水、耐腐蚀等优点,被广泛应用于体育场馆、展览馆、商业中心、机场、车站等建筑领域。
不同类型的膜结构具有不同的外观和空间感,可以根据具体的建筑需求进行选择。
膜结构知识介绍

膜结构知识介绍嘿,朋友们!今天咱们来聊聊建筑界超酷的膜结构,这可就像是建筑穿上了超级酷炫的魔法斗篷呢!你看那些传统建筑,方方正正、规规矩矩的,就像一群严肃的老学究。
而膜结构呢,就像是建筑界的叛逆小青年,完全不走寻常路。
膜结构就像一块巨大无比的保鲜膜,只不过这保鲜膜超级坚韧,还能被做成各种造型。
它可以像一个巨大的肥皂泡,轻盈地飘在那里,仿佛下一秒就会随风飘走,但实际上却稳稳当当。
膜结构的材料也是很神奇的。
它就像是建筑材料里的“蜘蛛侠”,看似单薄却有着超强的力量。
那些用来做膜结构的膜材,薄得就像一片薯片,但是你可别小瞧它,它能承受相当大的压力呢。
这就好比一个瘦瘦弱弱的人,却能举起比自己重好多倍的东西,简直是建筑材料中的大力士。
在造型方面,膜结构简直是个天马行空的艺术家。
它可以被做成波浪形状,就像大海里汹涌的波涛被定格在了建筑上。
有时候又像是一只巨大的水母,透明而又灵动地趴在那里。
还有的时候像一朵超级大的蘑菇云,给人一种梦幻又科幻的感觉。
要是传统建筑是千篇一律的黑白色简笔画,那膜结构就是色彩斑斓的抽象画。
安装膜结构的时候也特别有趣。
就像给一个巨大的怪物穿衣服,工人们小心翼翼地把那一大块“薄膜”披上去,再慢慢地拉扯调整,就像是在给一个调皮的孩子整理衣服一样。
而且这衣服还不能穿歪了,得保证每一个褶皱都恰到好处,就像高级礼服的裙摆一样精致。
膜结构在实用性方面也不逊色。
它就像一把巨大的保护伞,能遮风挡雨。
在体育场里,那些膜结构的屋顶就像是一只温柔的大手,为观众们挡住炽热的阳光或者倾盆的大雨。
在商业广场上,膜结构的亭子就像是一个个小蘑菇城堡,人们可以在下面惬意地休息聊天。
而且膜结构还很环保呢。
它就像是大自然的好朋友,在建造过程中不会产生太多的污染,就像一个乖巧的小宠物,不会给环境制造太多麻烦。
膜结构在现代建筑中的地位越来越重要啦。
它就像一颗闪亮的星星,在建筑的星空中熠熠生辉。
不管是在城市的繁华地段,还是在宁静的郊外,膜结构都像是一个独特的精灵,给周围的环境增添了一抹别样的色彩。
膜结构的形式

膜结构的形式膜结构是一种特殊的建筑结构形式,其设计灵感源自于自然界中的薄膜结构,如动物的骨骼、植物的叶片等。
膜结构在建筑领域中被广泛应用,其独特的形态和优异的性能使其成为现代建筑设计的重要组成部分。
膜结构的设计与传统的建筑结构有所不同,它采用轻质材料和柔性膜材进行搭建,形成一种轻盈、柔韧的空间形态。
膜结构具有自重轻、抗风性能好、透光性强等特点,能够创造出独特的建筑效果。
膜结构的设计过程需要考虑多个因素,包括建筑用途、环境条件、结构形式等。
首先,设计师需要确定膜结构的用途,例如体育馆、展馆、停车棚等。
不同的用途对膜结构的要求不同,需要采用不同的设计方案。
设计师需要考虑环境条件对膜结构的影响。
例如,膜结构需要能够承受风压、雨水冲击等外力作用。
因此,在设计中需要考虑膜材的强度、稳定性等指标,以确保膜结构的安全性能。
膜结构的形式也需要根据实际情况进行选择。
常见的膜结构形式包括单曲面结构、双曲面结构、自由曲面结构等。
每种形式都有其独特的特点和适用范围,设计师需要根据具体情况进行选择。
在膜结构的搭建过程中,需要采用专业的施工技术和设备。
膜结构的搭建通常采用预应力技术和张拉技术,以保证膜材的平整度和紧张度。
同时,在施工过程中还需要注意施工安全,确保工人的人身安全。
膜结构的应用范围非常广泛,不仅可以用于建筑物的屋顶和墙面,还可以用于建造遮阳棚、雨棚、景观亭等。
膜结构的独特性能使其在设计中具有很大的灵活性,可以根据具体需求进行定制。
膜结构的设计与传统的建筑设计不同,它更加注重形式的创新和空间的塑造。
膜结构的轻盈、柔韧的特点使其能够创造出独特的建筑效果,给人以美感和惊喜。
膜结构作为一种特殊的建筑结构形式,在现代建筑设计中起着重要的作用。
它不仅具有独特的形态和优异的性能,还能够创造出独特的建筑效果。
通过合理的设计和施工,膜结构可以成为现代建筑中的亮点和焦点。
相信随着科技的不断进步和人们对美的追求,膜结构将在未来的建筑设计中发挥更加重要的作用。
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摘要膜结构系统是由膜、索、桅杆、梁柱、基础等组件组成的,可以创造出优美的曲面造型;可以覆盖大跨度空间,并且重量轻,具有优异的结构特性。
同时,膜结构在照明、声学、防火、保温、节能与自洁等方面也具有许多优点。
现代意义上的膜结构在国外经过30多年的发展已经趋于成熟。
自1997年上海八万人体育场建成以来,膜结构在我国内地已得到较多应用,被广泛应用于体育场、展览馆、加油站等建筑中。
膜结构的组件与传统结构中的构件截然不同,其连接方式与传统结构中构件连接方式差别也非常大。
膜结构施工与传统结构施工最大的不同在于膜结构的节点连接。
本讲义对膜结构的节点连接进行了比较系统的概括,主要体现在以下几方面:一、.综合阐述了膜结构中各类材料的性能及其特性;二、将膜结构中的各类节点进行了新的分类,使之条理更加清晰;三、分析了膜结构的节点受力特点,并提出膜结构中节点的设计原则和要求;四、对膜结构的节点按类别进行了系统的介绍;五、对典型节点进行了受力分析;本讲义的编写得到了土木工程学院领导的大力支持,在此表示感谢。
由于本人水平有限,加之时间仓促,讲义中谬误之处在所难免,望读者及时提出批评指正。
目录第一章绪论 (3)第二章膜结构体系及其组成材料 (10)2.1 膜结构体系 (10)2.2 膜结构组成材料 (17)第三章膜结构节点构造 (26)3.1膜结构节点分类、特性及其设计要求 (26)3.2 膜材连接节点 (30)3.3 索材连接节点 (53)3.4支承骨架连接节点 (59)第四章工程实例―徐州“月影风帆”膜结构改造设计 (65)第一章绪论人类的建筑活动从远古时期的帐篷到现代空间结构的膜结构,经历了漫长的发展历程。
认识膜结构的发展历程有助于我们认识建筑膜结构技术的演变规律,更好地进行建筑设计。
一、膜材的发展概况远古时期,人类最早的居所是帐篷。
它采用树皮、兽皮作帏幕,用石材、树干等作支承,以后逐渐发展为天然合成材料,如棉纱、毛纺、帆布等。
可以说这是最早的膜结构雏形。
现代膜结构则采用钢材、合金等作结构件,用精细化工织物作覆盖帷幕。
现代膜结构体系是随着膜材的发展而逐渐发展起来的。
早期的膜材,以聚氯乙烯为表面涂层、聚酯纤维为基布的膜材为主,现称C类膜(PVC/PES),建筑与结构受力性能均不理想。
二十世纪六十年代,玻璃纤维织物膜技术得到了发展,并在较大范围内得到了应用,但表面涂层材料仍然采用聚乙烯基类,现称B类膜。
膜材强度较高、模量大、徐变小,但建筑自洁性、耐久性仍不理想。
直至二十世纪七十年代NASA成功研究出具有优异建筑性能的聚四氟乙烯表面涂层材料(化学名PTFE,商品名Teflon○R)。
同时,玻璃纤维织物膜技术日趋成熟。
使得以玻璃纤维为基布、PTFE为涂层的现代织物膜材问世,现称A类膜,并开始工程应用[1]。
随着科学技术的发展,新型膜材ETFE、THV、FEP等的不断问世,膜结构获得到了迅速的发展。
但以玻璃纤维为基布、PTFE为涂层的A类膜材和以聚酯纤维为基布、聚乙烯基类为涂层的C类膜仍然被认为是标准的建筑膜材。
二、膜结构的国际应用状况膜结构是一种全新的空间结构形式,造型丰富、充满张力、空间自由灵活、重量轻、抗震性能好、建设周期短。
因此许多国家的奥运会、世博会、园艺会的场馆和其他民用建筑越来越多地采用膜结构。
现代意义上的膜结构起源于20世纪初。
1917年英国人nchester提出了用鼓风机吹胀膜布用作野战医院的设想,并申请了专利。
但当时这个发明只是一种构想。
直到1946年,该专利的第一个产品才正式问世,这就是Watler Bird为美国军方设计制作的一个直径15m的球形充气雷达罩(图1.1)。
1957年他又将自家的游泳池罩在了一个充气膜结构中,并在美国的生活杂志上作了介绍,从此这种结构形式开始被世人所认识。
图1.1美国军方球形充气雷达罩20世纪50年代,德国建筑师Otto创立了预应力膜结构,并在帐篷制造公司的支持下完成了一系列张拉膜结构。
Otto的第一个现代张拉膜结构是1955年为德国联邦园艺博览会设计的一个临时性音乐台。
1957年他又为另一届博览会设计了更复杂的场馆入口挑篷及音乐台(图1.2)。
随后,Otto将张拉索-膜结构技术又向前推进了一步,将索网引入张拉膜结构中,1967年设计完成的加拿大Montreal博览会的德国馆就是其中一例(图1.3)。
该结构平面变化极为自由,索网屋面或支或挂在11根布置灵活的桅杆上。
那高耸的桅杆、变幻的曲面以及那富有机械技术表现力的节点形式给人以强烈的艺术感染力,使其成为20世纪最具影响力的建筑之一。
德国馆的成功也使建筑师Otto 享誉世界。
1972年Otto与Behnisch合作完成的Munich奥林匹克中心(图1.4)为其又一力作。
该结构的形式与德国馆类似,不过,在该设计中他解决了柔性索网屋面与刚性玻璃幕墙的连接构造问题,使游泳池成为全封闭的室内空间。
这两个设计向人们展示了柔性张拉结构及其丰富的艺术表现力,也使得Otto成为膜技术的先驱者[2]。
图1.2 德国联邦园艺博览会音乐台图1.3加拿大Montreal博览会德国馆图1.4 Munich奥林匹克中心膜结构的第一次集中展示并引起社会广泛关注与兴趣的是在1970年日本大阪万国博览会上。
由于日本是个多地震国家,且博览会会址的地质条件较差,各国建筑师与工程师便纷纷选择了膜结构这种自重轻、抗震性能好、施工速度快且形态各异的结构形式作为临时展馆,如巨大而扁平的美国馆(图1.5)、彩虹状的富士馆(图1.6)、蘑菇形的休息大厅、云一样的节日广场等。
博览会上的美国馆是一个椭圆形充气膜结构,139mX78m无柱大厅的屋面由32根沿对角线交叉布置的钢索和膜布所覆盖。
整个工程只用不到10个月时间就完成了,该设计不仅表现了膜结构非凡的跨越能力,而且表现了其很好的经济性。
富士馆采用的是气肋式膜结构,平面为圆形,直径50m,由16根直径4m、长78m的拱形气肋围成,气肋间每隔4m用宽500mm的水平系带把它们环箍在一起。
中间气肋呈半圆拱形,端部气肋向圆形平面外突出,最高点向外突出7m。
这也是迄今为止建成的最大的气肋式充气膜结构。
这次博览会是薄膜结构系统的、商业化的向外界展示的开始,是建筑业的一次革命,极大地推动了薄膜结构的工程应用[3]。
图1.5美国馆图1.6 彩虹状的富士馆在1989年的美国San Diego会议中心首次使用了“飞柱”(图1.7),由5个91.5mX18.3m的张拉膜单元形成了宽敞无柱的大空间。
该会议中心包括展览厅、音乐厅及宴会厅等,素有美国的“悉尼歌剧院”之美称(图1.8)。
而1993年建成的Denver国际机场候机大厅(图1.9)则被看做寒冷地区大型封闭张拉膜结构的成功范例。
其平面尺寸为305mX67m,由17个连成一排的双支帐篷膜单元屋顶所覆盖。
屋顶由双层PTFE膜材构成,中间间隔600mm的空气层,保证了大厅内温暖舒适并且不受飞机起落所产生的噪音的影响。
设计中利用直径达1m的充气软管解决了膜屋顶与幕墙之间相对位移时的构造连接问题。
图1.7 San Diego会议中心飞柱图1.8 San Diego会议中心图1.9 Denver国际机场候机大厅1986年建成的韩国汉城(现称首尔)亚运会的体操馆(直径120m)及击剑馆(直径90m)首次采用了索穹顶(图1.10)[4]。
图1.10 索穹顶20世纪末,为迎接千禧年的到来,在伦敦的格林尼治半岛北端建造了千年穹顶(图1.11)。
穹顶周长1km,直径365m,覆盖面积100000m2,中心高度为50m,由12根100m高的钢桅杆将圆球形膜屋顶吊起,这座穹顶集中体现了20世纪建筑技术的精华。
图1.11 千年穹顶三、膜结构的国内应用状况自1995年以来,薄膜结构在我国的运用也日益增多。
1995年建成的北京房山游泳馆(跨度33m,面积1100m2)和鞍山农委游泳馆(跨度30m,面积1000m2)是我国第一次正式应用于工程的空气支承膜结构,标志着我国内地膜结构工程的启动。
1997年通过引进国外膜结构技术建成的上海八万人体育场,平面尺寸为288.4mX274.4m,覆盖面积为2.89万m2,由57个伞状膜结构单元覆盖在沿径向、环向布置的立体桁架上,径向桁架最大悬挑72.5m(图1.12)。
这是膜结构在大型建筑中应用的开始。
之后,相继建成了青岛市颐中体育场、义乌市体育场、威海市体育中心体育场等大型体育场看台挑篷膜结构工程。
图1.12 上海八万人体育场除应用于体育场外,在体育馆及会展中心的建设中膜结构也得到了较多的应用。
如深圳欢乐谷中心表演场(图1.13),其结构平面形状呈圆形,膜水平投影面积为5800m2。
它由15个锥形膜单元组成,每个锥形膜单元的顶点由一根钢管支撑,从而形成脊谷式膜单元布置[5]。
图1.13 深圳欢乐谷中心表演场膜结构的诸多优势已为国内外的大量工程实践所证实。
根据建筑师的创意,膜结构可以塑造出传统建筑难以实现的许多优美的曲面造型,可以经济合理地覆盖大跨度空间,同时在照明、声学、防火、保温、节能与自洁等方面也具有许多优点。
特别是2008 年北京奥运会,2010 年上海世博会和各地举办的大型体育活动、商展活动以及群众性体育活动的普及等都将为膜结构的腾飞创造机遇。
近年来膜结构在我国内地已得到较多应用,但仍属起步阶段,与国外先进水平相比还存在着明显差距,因此必须充分重视新型膜材的研制、先进设计软件的开发、结构体系的创新,同时应重视设备更新与工艺改革、健全膜结构行业组织,以适应膜结构进一步发展的需要。
参考文献:(1)T esioned Fabric Structure-A Practical Introduction (ASCE-1852) (2)F rei Otto. Tensile Structures, Volume 1~2. The M.I.T Press, 1967 (3)陈志华,多姿多彩的充气膜结构[J],建筑知识,2000,第四期,12~14 (4)陈志华,张拉膜结构[J],建筑知识,2000,第六期18~20(5)杨庆山姜亿南张拉索-膜结构分析与设计[M] 北京:科学出版社,2004,6-12第二章膜结构体系及其组成材料2.1 膜结构体系按照膜在结构中所起的作用和膜的结构形式,膜结构体系一般可分为张拉膜、骨架式膜、充气膜、索桁架膜结构、张拉整体与索穹顶膜结构,它们具有不同的结构特点、建筑表现形式,适应不同的应用场所。
一、张拉膜结构(Tensioned Membrane)张拉膜结构是由稳定的呈负高斯曲率的膜面、支承桅杆体系、支承索与边缘索等构成的结构体系。
张拉膜曲面是维持张拉膜结构体系的重要的结构单元,一旦膜面破裂、离开膜面,整个结构支承体系将失去平衡处于不稳定状态甚至倒塌。