建筑張拉膜和充氣膜系統(tǒng)自學(xué)筆記







(五百多頁的哈佛大學(xué)建筑系教授撰寫的建筑學(xué)七大系統(tǒng)講解巨著,花了三個月時間總算全部啃完了。)
建筑形式功能——張拉膜系統(tǒng)
張拉膜結(jié)構(gòu):沿表面和形成膜的索線分布荷載。膜和拉鎖承受拉力,而立柱受壓。根據(jù)荷載沿越來越多的軸進(jìn)行分布,張拉膜發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化,軸形成一個立柱,拉鎖和膜組合體。張拉膜可由承受壓力的織物或聚碳酸酯或樹脂基塑料和承受拉力的鋼索建成。
張拉膜系統(tǒng)可分為兩個主要子系統(tǒng):平鎖張拉膜和斜鎖張拉膜。
若桿架和索按照直線或沿平面上的曲線排列,則平鎖張拉膜子系統(tǒng)中可進(jìn)行水平鑲嵌鋪裝。
平鎖張拉膜:平鎖張拉膜的基本單位由一組支撐脊-谷平鎖的桿架,一個織物膜以及固定兩者的系緊縮裝置構(gòu)成。脊索(ridge cables)從一個桿架的頂部橫跨到另一個桿架的頂部。橫跨過程中形成一個懸鏈,稱為脊。谷索(valley cables)從一邊地面上的一點(diǎn)垂直跨到另一邊地面上的對應(yīng)點(diǎn),構(gòu)成了膜的最底部輪廓(谷)。此類結(jié)構(gòu)形成一個拱,被稱為谷。
效果:輕易 拉伸 平滑 拱形 非對稱 定向
斜鎖張拉膜:斜鎖張拉膜基本單位由一個中心桿架構(gòu)成,中心桿架則由呈放射狀排列,數(shù)量可變的索提供支撐。若桿架沿直線軸分布,則所覆蓋的區(qū)域類似:若沿曲線分布,則形成差異化。
效果:隆起 錐形 定向 拱形 拱頂 浮動 輕盈 垂直 蜂窩狀 非定向 圍合 圓形
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建筑形式功能——充氣膜系統(tǒng)
充氣膜沿膜表面分布荷載,由索提供支撐。在內(nèi)部空間或風(fēng)井內(nèi)輔以氣壓,賦予膜形狀,并對其表面進(jìn)行不同程度的細(xì)分。
氣承充氣膜通過將氣壓引入結(jié)構(gòu)內(nèi)部而形成,氣壓率高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓并通過壓縮機(jī)或風(fēng)扇維持,其從膜下層表面向上推動,上層表面則通過拉緊的索格刪加固。膜表面可通過增加索格柵密度來增加細(xì)分程度。
充氣梁充氣膜由充氣管形成,也將氣壓引入結(jié)構(gòu)內(nèi)部,氣壓略高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓并由壓縮機(jī)或風(fēng)扇維持,其形成的多個拱構(gòu)成此結(jié)構(gòu)的截面。此結(jié)構(gòu)通過將充氣管連接在一起增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
充氣膜沿建筑水平線或曲線進(jìn)行鑲嵌鋪裝。
氣承充氣膜:氣承充氣膜的基本單位由一個膜包圍的加壓維護(hù)結(jié)構(gòu)組成。膜由索網(wǎng)進(jìn)行定形和加固。氣承充氣膜的產(chǎn)生,源自構(gòu)成其結(jié)構(gòu)形狀的內(nèi)壓力與作用其上的外壓力以及自重之間的差異。
效果:絎縫 起伏 圓形 輕盈 無定形 中心性 堆疊 冒泡狀 充氣 拱頂
充氣梁充氣膜:充氣梁充氣膜的基本單位由具有加壓截面的一系列膜構(gòu)成。加壓截面的作用原理如同充氣梁,決定著結(jié)構(gòu)的形狀。
效果:條紋 扇形 中心性 圓形 輕盈 冒泡狀 絎縫
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