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浅议张拉膜式自行车车棚的结构空间形态
- 2021-06-25-

  张拉膜式自行车车棚的基本形式有鞍面、锥面、拱承面、波面等。这些基本形式除了具有上述张拉膜结构的共同空间特征外,还具有不同的空间形态特征。

  鞍形张力膜结构的高低点围绕膜面,空间形状光滑开阔,中心区域高度适中,空间利用率高。

  锥形膜结构表面的高点位于膜表面的中间,低点在附近。由于膜表面中部上升较大,空间越来越窄,内部空间不易充分利用。

  拱承膜结构表面中心部较高,然后逐渐减小到两侧。将多拱支承膜面组合在一起,形成的内部空间越容易得到充分利用。

  通常来说,脊索和谷索之间的间隙不是太大,所以很难利用部分波空间。

  通过以上分析,我们发现,尽管张拉膜自行车车棚的厚度是每个结构形式中较小的,只有薄薄的一层膜的厚度,但是整个膜面结构的高度却比一般的结构来的大(这里的膜面结构高度指的是膜面结构的较低点到较高点的长度)。

  这是因为膜表面曲率越大,获得相同刚度所需的预应力越小,结构越稳定。为了减小膜表面的内应力,增进结构的稳定性,须适当地保持膜表面曲率。锥形张力膜元件的顶高与平面跨度之比一般大于1∶5且小于1∶1、中心平区鞍面曲率要求大于3%。结构高度过大会造成空间和材料的浪费,建筑供暖、降温、空调和通风过载,建筑维修成本上升。

  因此,张力膜建筑的结构设计应格外注意如何使结构形式符合建筑的空间要求。建筑空间不但符合了内部空间的要求,而且符合了人们的精神需求,如空间氛围、意境、心理舒适等审美要求。

  张拉膜式自行车车棚覆盖的空间越接近建筑的使用空间和审美空间,空间使用效率越高,维护成本越低,即降低建筑的生命周期成本,取得越大效益的重要途径。