建筑中的拱門自許多年前就已開(kāi)始使用，傳統(tǒng)上的拱門是用石頭、粘土磚和木材建造的。再竹建筑中，使用一系列木工技術(shù)將竹子彎曲并連接再一起，以達(dá)到所需要的彎曲形式。

與柱梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相比，竹結(jié)構(gòu)拱門可以創(chuàng)造更大的跨度，同時(shí)支撐更大的荷載。通過(guò)作用在自身重量上的重力來(lái)穩(wěn)定，使他們保持壓縮狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)自由撐。

在竹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有多種使用拱門的方式:

1.拱門不同參數(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造并增加了設(shè)計(jì)美感

2.竹建筑的設(shè)計(jì)以拱門的概念為中心，結(jié)構(gòu)的完整性依賴于竹子

竹建筑中使用的多種結(jié)構(gòu)拱形系統(tǒng)：

1.拋物線共結(jié)構(gòu)

拋物線拱形結(jié)構(gòu)是從拋物線的概念發(fā)展而來(lái)的。當(dāng)從上方均勻施加的載荷導(dǎo)致內(nèi)部壓縮時(shí)，就會(huì)形成拋物線拱形。這將創(chuàng)建一個(gè)拋物線拱形。

傳統(tǒng)的拋物線拱由于其跨越能力而被用于橋梁設(shè)計(jì)和膨脹的大型結(jié)構(gòu)。使用拋物線拱形結(jié)構(gòu)的一些例子包括法國(guó)的埃菲爾鐵塔、西班牙的卡拉特拉瓦集市和非洲贊比西河上的維多利亞瀑布橋。

竹子建造大師Jorgg Stamm將拋物線拱的概念運(yùn)用到世界各地的竹橋和建筑中。這種結(jié)構(gòu)拱形系統(tǒng)可有效用于需要大空間的竹制建筑，而無(wú)需中間支撐會(huì)中斷空間。與其他拱形系統(tǒng)相比，這種拱形系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于它能夠跨越很長(zhǎng)的距離?？梢允褂媚０逶诘孛嫔陷p松構(gòu)建拋物線拱門，然后將其吊裝到位，以便在建筑物中獲得正確的拱形幾何形狀?；趻佄锞€拱的概念，IBUKU 設(shè)計(jì)并建造了綠色學(xué)校體育館-?The Arc，這是世界上最大的竹制拱形結(jié)構(gòu)。這座建筑由 18 個(gè)拋物線拱組成，采用 rup-rup 技術(shù)在地面上建造，并用起重機(jī)吊裝到位。這座建筑的拱門寬 19 米，最高處高 14 米。為了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)完整性，每個(gè)拱門都由 6 根捆綁的 Dendrocalamus asper 竹竿制成。

另一個(gè)利用拋物線拱形竹結(jié)構(gòu)的例子是巴厘島格林學(xué)校的千年橋，它橫跨阿勇河 23 米。拱門是使用 rup-rup 技術(shù)在地面上建造并吊裝到位的。

2.拱形圓頂結(jié)構(gòu)

圓頂是半球形結(jié)構(gòu)，也是從拱門演變而來(lái)的。它們是非常穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，類似于拋物線拱形，可以在不需要中間支撐的情況下創(chuàng)造廣闊的空間。圓頂在建筑中的使用已有 100 多年的歷史，并且一直是紀(jì)念性建筑史上的關(guān)鍵元素。與竹子相得益彰的圓頂類型是“交叉拱形圓頂”。竹制交叉拱形圓頂創(chuàng)造出美麗的圖案，不僅美觀而且堅(jiān)固。在這個(gè)拱形系統(tǒng)中，拱形重疊和相交，這在創(chuàng)建結(jié)構(gòu)高效的結(jié)構(gòu)方面優(yōu)于其他拱形系統(tǒng)。

不同幾何形狀的小型圓頂可以很容易地用竹子劈開(kāi)建造，不需要非常熟練的工藝。

3.拱形桁架系統(tǒng)

拱和桁架的組合。通過(guò)結(jié)合這兩個(gè)有效的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，我們可以建造更堅(jiān)固、更輕便的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由于其材料剛度比而令人驚訝，它使用了竹子最強(qiáng)的張力特性和基本的桁架三角測(cè)量系統(tǒng)。

拱形桁架系統(tǒng)是一種非常有效的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，但從美學(xué)角度來(lái)看，結(jié)構(gòu)往往看起來(lái)更加剛性和工程化，我們發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)的挑戰(zhàn)在于使建筑物看起來(lái)美觀。與其他拱形系統(tǒng)相比，這種拱形系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以創(chuàng)建更輕、更堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可以很容易地預(yù)制。

在具有良好工藝知識(shí)的竹建筑設(shè)計(jì)中使用拱形系統(tǒng)可以創(chuàng)造出極其美觀且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

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