膜結(jié)構(gòu)建筑的形態(tài)與加工建造
膜結(jié)構(gòu)建筑的創(chuàng)意設(shè)計能否完美實施呈現(xiàn),工廠加工和現(xiàn)場施工安裝起著關(guān)鍵作用。由于膜結(jié)構(gòu)是以柔性材料為主要受力構(gòu)件的張力結(jié)構(gòu)體系,剪裁拼接的精度、安裝時的張拉順序、預(yù)張力的施加方式及量級等都會影響到膜面的最終形態(tài)、影響到結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性。如果說膜結(jié)構(gòu)的全過程分析包括形態(tài)分析(找形)、荷載態(tài)分析以及裁剪分析的話,從工程設(shè)計的角度來看,膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計全過程還應(yīng)在初始形態(tài)設(shè)計、支撐構(gòu)件設(shè)計之基礎(chǔ)上加上連接構(gòu)造設(shè)計、裁剪設(shè)計和施工組織設(shè)計。
根據(jù)膜結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計程序,膜結(jié)構(gòu)的施工在總體上可分為兩個階段,即制作與安裝;制作過程的重點是膜面制作加工(包括裁剪和熱合兩個方面),安裝過程主要包括膜體吊裝和預(yù)應(yīng)力施加過程。
張拉膜結(jié)構(gòu)一般由三部分組成:支座(鋼結(jié)構(gòu))、拉索與膜面,這三部分構(gòu)件通常均可以在工廠內(nèi)預(yù)先加工。其中膜面必須是在工廠內(nèi)按照設(shè)計尺寸裁剪、熱合成安裝片,然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場張拉成形。由于膜材完全是預(yù)制的,然后在施工現(xiàn)場以外的工廠中加工焊接裝配成為整體,這些技術(shù)并不適合在施工現(xiàn)場調(diào)整,故整個制作過程要求具有高度的精確性,以保證加工的膜面整體可以正確地和支撐結(jié)構(gòu)吻合并產(chǎn)生預(yù)期的預(yù)應(yīng)力。膜面的制作分為裁剪分析和加工制作兩步。