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膜結(jié)構(gòu)傘狀結(jié)構(gòu)是一種具有特定形態(tài)和特點(diǎn)的膜結(jié)構(gòu)形式,其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1. 結(jié)構(gòu)形式:膜結(jié)構(gòu)傘狀結(jié)構(gòu)外圍相對(duì)位置較低,多固定在剛性側(cè)梁或柔性側(cè)索上,膜單元中間有一個(gè)或多個(gè)高點(diǎn),通常穿過(guò)獨(dú)立的柱和飛行柱,或者實(shí)現(xiàn)懸掛環(huán)的支撐,整個(gè)膜表面呈錐形。
2. 受力特點(diǎn):為了避免高點(diǎn)附近膜材內(nèi)壓過(guò)大,當(dāng)膜單元為大跨度時(shí),可以設(shè)置一個(gè)高等級(jí)點(diǎn)和一個(gè)邊界支撐點(diǎn)來(lái)改變結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳力路徑,從而避免膜材內(nèi)部的應(yīng)力集中。
3. 應(yīng)用領(lǐng)域:膜結(jié)構(gòu)傘狀結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,如交通設(shè)施(如地鐵出入口、公交候車亭等)、商業(yè)建筑(如購(gòu)物中心、酒店、展覽館等)、體育場(chǎng)館等。它不僅可以起到遮陽(yáng)避雨的作用,還能為建筑提供獨(dú)特、富有特色的外觀形式。
4. 設(shè)計(jì)和施工:膜結(jié)構(gòu)傘狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工需要考慮多種因素,如地面粗糙度、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度等氣象條件,以及建筑的結(jié)構(gòu)形式、跨度、荷載等要求。在施工前,需要進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算和模擬分析,以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。在施工過(guò)程中,需要使用專業(yè)的設(shè)備和工具,如吊車、腳手架、安全索等,同時(shí)需要嚴(yán)格遵守施工規(guī)范和操作規(guī)程,確保施工質(zhì)量和安全。
膜結(jié)構(gòu)傘狀結(jié)構(gòu)因其獨(dú)特的形態(tài)和功能性,在建筑領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。以下是幾個(gè)膜結(jié)構(gòu)傘狀結(jié)構(gòu)的案例:
1. 西班牙塞維利亞市的恩卡納西翁廣場(chǎng):德國(guó)建筑師Jürgen Mayer H.設(shè)計(jì)的“都市環(huán)柄菇”項(xiàng)目,其形狀酷似一個(gè)巨大的蘑菇或傘狀結(jié)構(gòu)。這個(gè)設(shè)計(jì)旨在為塞維利亞市的現(xiàn)代都市中心提供一個(gè)多功能的空間,可以容納商業(yè)、文化、娛樂(lè)等多種活動(dòng)。
2. Tenbou公園內(nèi)的涼亭和衛(wèi)生間:這座建筑位于日本,其設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于富士山拋物線狀的山脊。建筑師采用木梁和木柱,構(gòu)造出如同“雨傘”的形狀,頂部覆蓋有涂氟的膜材料,以抵御天氣的影響。這種設(shè)計(jì)不僅與周圍的自然環(huán)境相協(xié)調(diào),還為游客提供了一個(gè)舒適的休息和觀景場(chǎng)所。
3. Mesa 藝術(shù)中心:位于美國(guó)亞利桑那州的Mesa 藝術(shù)中心也采用了膜結(jié)構(gòu)傘狀設(shè)計(jì)。該中心將社團(tuán)、客戶和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)有效地整合在一起,旨在打造一個(gè)可供表演、藝術(shù)展覽和學(xué)習(xí)教育的空間。膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不僅為建筑提供了獨(dú)特的外觀,還充分利用了室內(nèi)和室外的環(huán)境,為各種活動(dòng)提供了靈活多變的空間。
4. 德國(guó)Wasseralfingen的文藝復(fù)興時(shí)期城堡庭院:在這個(gè)庭院內(nèi),建筑師設(shè)計(jì)了一個(gè)具有傘形活動(dòng)天蓬的膜結(jié)構(gòu)。這個(gè)天蓬的膜面拼縫被設(shè)計(jì)成抽象的葉脈形狀,與膜結(jié)構(gòu)輪廓形狀十分協(xié)調(diào),為傳統(tǒng)風(fēng)格的庭院注入了新的氣息。
這些案例展示了膜結(jié)構(gòu)傘狀結(jié)構(gòu)在不同環(huán)境和功能需求下的應(yīng)用,其獨(dú)特的形態(tài)和功能性使其成為現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要元素。
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