大空间张拉膜结构建筑的形态构造技巧

大空间张拉膜结构建筑的形态构造技巧 来源：考试大2010年2月24日【考试大：中国教育考试第一门户】
关键词：大空间张拉膜结构建筑；张拉膜结构；界面；张拉单元；形体组构
该结构体系对大空间界面的围合是以多个张拉单元排列组合的方式实现的。张拉单元的构造形式可划分为脊谷式、伞式和鞍式。[3]. 来源：考试大
1、单元构成
2、单元排列
对于拱支撑式张拉膜穹顶，其张拉结构包括主拱与附拱，主拱起结构支撑作用，附拱起整体联系作用。这种张拉结构通常的做法为膜布在主拱间张拉，单元的排列随主拱平行排列，由中央向两侧主拱高度依次降低。形态变化的关键在于附拱排列方式与膜布张拉方式的改变。
1、单元构成
从张拉环的方位分析，通常做法为吊环位于膜布的上方，形成正置单元；与之相反，当吊环从下部进行张拉时，则形成倒置单元，空间中间低，四周高，形成明显的扩散感，外观呈漏斗状，形成富于趣味的空间界面。沙特阿拉伯杰达赫（Jeddah）旅馆的中心庭园为一方形空间，单元顶边支撑在四周建筑的三角形塔楼顶端，中部向下张拉固定在庭园中心。膜布和索之间形成弧形缝隙，整个界面犹如一把由菱形膜片编织成的花伞[1].
单元的通常排列方式为相同元素的平行排列。为追求组合的变化，可以在网络均衡的情况下，追求单元造型的相异性，如正倒单元的交错排列，形成起伏跌宕的空间界面，若进一步伴随着单元张拉环的偏移，形态、空间将更具动感。当基本网络出现大小相异时，则形成自由起伏的空间形态，由于空间功能的需求和构造技术问题，此类实施方案还很少见。不过可以讲，这是一种极具潜力的构图模式，将极大丰富造型的手段。
鞍式单元为在波峰处用张拉构件对膜布进行张拉，在波谷处通过预应力使膜布达到自身的平衡，形成马鞍状的单元。
鞍式单元的构成特点在于单元形式的两个主要的起伏方向成对角线布置，构成的特点决定了其排列、组合的特殊性。
由于单元构成的特殊性，交错排列是最能体现鞍式单元的造型特点的组合方法，形成了富有活力的界面效果。英国温布尔登室内网球馆屋顶由三组细长预制钢筋混凝土交叉拱排列支撑，膜布在交叉拱的张拉形成平面近似菱形和三角形的双曲面，形成空间界面交错的韵律；膜布与拱之间稍有分离，通过拉索连接。至今，在结构上非常成功的实例是佐治亚穹顶（1993），穹顶的长轴为235m，短轴为193m，穹顶有三圈由外向内，由下向上的受拉环，环的上下索之间设置受压的钢制压杆，其上部节点用销钉与焊接连接钢索。菱形单元之间铺设膜布，拉索在周边对其施加拉力，形成双曲抛物面。
大空间张拉膜结构体系作为不断发展的空间结构体系，其造型技巧也处于不断发展、变化、更新之中。以上的归纳是立足于基本技术特征来把握变化的技巧。由于篇幅所限，在这里只讨论每种单元的构成、排列变化技巧，至于不同种类单元之间的组合变化，有待在将来用。
[1]那向谦。张拉膜结构体系的应用与发展。世界建筑1996（3）：66～69
[3]廖扬。索膜建筑设计要素。世界建筑2000（9）：21～27 来源:考试大-结构工程师考试

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