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张拉膜是建筑结构中新发展起来的一种形式,自从1970年代以来, 膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。
张拉膜结构(Tesioned Membrane Structure) ,是依靠膜自身的张拉应力与支撑杆和拉索共同构成机构体系。张拉膜结构特别适合用来建造城市标志性建筑的屋顶,如体育与娱乐性场馆,需有广告效应的商场、餐厅等。城市的交通枢纽是城市命脉的关键性建筑,使用功能要求建筑物各组成单元的标志明确。这类建筑越来越多采用膜结构。建筑膜材料的使用寿命为 25 年以上。建成于 1973 年的美国加州 La Verne 大学的学生活动中心是已有 23 年历史的张拉膜结构建筑.跟踪测试与材料的加载与加速气候变化的试验,证明它的膜材料的力学性能与化学稳定性指标下降了 20 %至 30 %,但仍可正常使用。膜的表层光滑,具有弹性,大气中的灰尘、化学物质的微粒极难附着与渗透,经雨水的冲刷建筑膜可恢复其原有的清洁面层与透光性。
膜结构支架制作质量与钢结构类似,其大的要求是所有钢构件的表面打磨光滑,不得有尖角毛刺,以防划伤膜面。膜结构支架安装质量主要是几何尺寸和焊缝表面质量。为防止膜面安装后起皱,并设计所需的张力,要求膜结构的安装尺寸误差尽可能的小,特别是要控制支架的平行度、对角线等相关尺寸的误差。安装焊缝打磨平整,以防划破膜面。
轻质:张力结构自重小的原因在于它依靠预应力形态而非材料来保持结构的稳定性。从而使其自重比传统建筑结构的小得多,但却具有良好的稳定性,建筑师可以利用其轻质大跨的特点设计和组织结构细部构件,将其轻盈和稳定的结构特性有机地统一起来。
张拉膜结构自身重量很轻,仅为钢结构的1/5,混凝土结构的1/40;因此膜结构对地震力有良好的适应性,而对风的作用较为敏感。此外还要考虑雪荷载和活荷载的作用。
景观膜结构工程能提供丰富多彩的用途,并与园林景观融为一体。创造出让人们尽情享受的快乐空间。充分展示了膜结构清晰受力的艺术之美,它巧妙的整合周围的环境,给人们一种典雅、浪漫温馨之感。另外由于膜材料本身特有的显色性,在夜间彩灯的映射下能形成绚丽缤纷的景观。