張拉膜結(jié)構(gòu)建筑是我們隨處可見(jiàn)，例如車(chē)棚、涼亭、舞臺(tái)、體育館看臺(tái)等等，這些都是張拉膜結(jié)構(gòu)的建筑。但是它們是怎么被設(shè)計(jì)出來(lái)的呢?本文就針對(duì)這一話題為大家做個(gè)介紹以便你對(duì)“形態(tài)簡(jiǎn)潔且自張力平衡的張拉膜結(jié)構(gòu)”有個(gè)了解，下面請(qǐng)跟隨武漢膜結(jié)構(gòu)公司小編一起來(lái)看看吧。
控制膜結(jié)構(gòu)的邊界和支撐膜材料的幾何形狀這是張拉膜建筑的設(shè)計(jì)核心，通過(guò)這一點(diǎn)來(lái)找到符合設(shè)計(jì)張拉膜膜面的最佳形態(tài)。與傳統(tǒng)建筑相比較，張拉膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是多個(gè)專業(yè)一起協(xié)調(diào)完成的。因?yàn)橐_(dá)到簡(jiǎn)潔而且充分使用其功能的話，膜建筑工程師就必須與其他專業(yè)的工程師合作共同完成。
張拉膜的其基本概念是自適應(yīng)找形。這是一種自動(dòng)調(diào)節(jié)邊界條件、約束條件和其他處理參數(shù)來(lái)實(shí)施設(shè)計(jì)的一種概念。而且Frei Otto還提出了“極小曲面”的理論，這一理論誕生了現(xiàn)在張拉膜結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)原理。這個(gè)“極小曲面”意思就是在特定的邊界范圍內(nèi)設(shè)計(jì)出膜結(jié)構(gòu)表面積最小，而空間大耗能少的理論。輕型張拉膜結(jié)構(gòu)的建筑它的特點(diǎn)就是它的預(yù)應(yīng)力在整個(gè)膜面都是均勻分布的，所以就有了張力自平衡的效果。
極小曲面在平面邊界里只是一個(gè)平面。但是只要張拉膜表面或者膜邊界有一點(diǎn)兒不在這個(gè)極小曲面內(nèi)，那么這個(gè)平面上的所有點(diǎn)都會(huì)有一個(gè)雙曲面。這個(gè)曲面可以是正高斯曲率也可以是負(fù)的。但是負(fù)高斯膜面是折減面的時(shí)候，膜材料的消耗量是最少的。因?yàn)槟そY(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能高，它可以根據(jù)膜結(jié)構(gòu)表面的形狀大小來(lái)重新布局使荷載集中，那么這個(gè)區(qū)域的應(yīng)力不會(huì)有太大幅度的增加，這就成就了張拉膜結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)約輕便，不僅承載能力好，而且外觀美麗大方。
這就是張拉膜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔而且自張力平衡的設(shè)計(jì)方法，當(dāng)然我們?cè)谠O(shè)計(jì)張拉膜結(jié)構(gòu)時(shí)還要考慮哪些問(wèn)題是我們應(yīng)該要注意到的。