膜材料加工后的形狀多樣性
- 沈陽膜材料加工
- 2022-06-30
膜材料加工后設(shè)計(jì)而成的膜結(jié)構(gòu)建筑突出特點(diǎn)之一就是它形狀的多樣性。由于膜結(jié)構(gòu)曲面所存在著無限的可能性，因此在實(shí)際的建筑創(chuàng)造過程中，可以為豐富多彩的空間體系的產(chǎn)生創(chuàng)造條件。雖然對(duì)于氣承式空氣膜結(jié)構(gòu)來說，由于充氣后的曲面主要是圓球面或圓柱面，而可能沒有太多的選擇余地。但是對(duì)于以拉索或骨架支承的張拉膜結(jié)構(gòu)，其曲面就可以隨著建筑師的想象力而任意變化，因此具有廣泛的應(yīng)用可能。膜結(jié)構(gòu)形狀的千變?nèi)f化的應(yīng)用，突出地表現(xiàn)在歷年各國舉行的博覽會(huì)上。在這些博覽會(huì)上，大大小小的展覽館，無不以新穎奇特的造型來吸引觀眾，而通過對(duì)膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用，就能用來達(dá)到這樣的目的。
就空間的具體表達(dá)形狀而言，這是對(duì)建筑師至關(guān)重要的關(guān)鍵。采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建筑物，其空間形式的表達(dá)方式往往是先由建筑師確定。而對(duì)于膜結(jié)構(gòu)來說則大為不同。
在膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其往往是在初步設(shè)計(jì)階段，先按建筑要求設(shè)定大致的幾何外形，然后對(duì)膜面施加預(yù)應(yīng)力使之承受張力，因此膜結(jié)構(gòu)的形狀也會(huì)進(jìn)行相應(yīng)改變。在這個(gè)基礎(chǔ)上經(jīng)過不斷調(diào)整預(yù)應(yīng)力，最后就可得到理想的幾何外形和應(yīng)力分布狀態(tài)。采取此步驟的原因是，首先，它的變形比一般結(jié)構(gòu)要大一些；其次，它的形狀需要結(jié)構(gòu)工程師的參與，要確定在初始荷載下結(jié)構(gòu)的初始 （幾何）形態(tài)，即結(jié)構(gòu)體系在膜自重（有時(shí)還有索） 與預(yù)應(yīng)力
作用下的平衡位置。
早期的膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往采用縮尺模型這個(gè)方法來解決形狀確定的問題，材料形式的生成往往從最簡單的肥皂膜開始，一直到織物或鋼絲。由于在小比例模型上測量的誤差尚不足以保證曲面幾何形的正確性，故這種工作方式對(duì)足尺的建筑外形的控制來講只能起參考作用。但這不失為一種有效的手段，能為設(shè)計(jì)者提供一個(gè)直觀的形象。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，膜結(jié)構(gòu)的形狀就更多地依靠計(jì)算機(jī)來確定。在膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論中還出現(xiàn)了專門的研究課顳“找形”（formfinding)。為了尋求合理的幾何外形，這個(gè)過程通過計(jì)算機(jī)的幾次迭代，就可確定膜結(jié)構(gòu)的初始（幾何）形態(tài)。
