結(jié)構(gòu)選型之索—膜結(jié)構(gòu)建筑PPT

1、索膜結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展概況 1917年有一位名為蘭徹斯特（Federick W. Lanchester)的美國人建議利用新發(fā)明的電力鼓風(fēng)機將膜布吹脹,作野戰(zhàn)醫(yī)院。像許多專利申請案一樣，這只是一種構(gòu)思，而沒有真正正成為使用的產(chǎn)品。美國軍方做了一個直徑15m圓形充氣的雷達(dá)罩（Radome),可以保護(hù)雷達(dá)不受氣候侵襲,又可讓電波無阻的通過，從而使相隔了19年的專利付諸實用。1960年間，德國斯圖加特大學(xué)的井賴.奧托先生（Frei Otto）,先后于1962和1965年發(fā)表了研究膜結(jié)構(gòu)的成果，并同帳篷制造廠商合作，做了一些帳篷式膜結(jié)構(gòu)和鋼索結(jié)構(gòu)，其中最受人注目的是1967年在蒙特利爾博覽會的西德館，其后在歐

2、洲，尤其是德國，可以說是開了膜結(jié)構(gòu)商業(yè)化的先河。1968年，美國紐約的建筑師布羅（Davis Brody)和哥倫比亞的大衛(wèi).蓋格教授合力爭取到了日本大阪世界博覽會美國館的設(shè)計權(quán)。 目前，在世界許多國家，索膜建筑無論在工程界還是在科研領(lǐng)域都處于熱潮中。索膜建筑功能的多樣化和使用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，結(jié)構(gòu)跨度或高度不斷增大，使索膜結(jié)構(gòu)體系成為標(biāo)志性建筑。由于材料科學(xué)的迅速發(fā)展，新的優(yōu)質(zhì)的建筑膜材不斷出現(xiàn)，再加上膜結(jié)構(gòu)特有的柔順的曲面、廣闊的空間、半透明的室內(nèi)環(huán)境，使得膜結(jié)構(gòu)具有廣闊的發(fā)展前景，將是世紀(jì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)展的主流。膜結(jié)構(gòu)的突出特點就是它形狀的多樣性，曲面存在著無限的可能性。以索或骨架支承的膜結(jié)構(gòu)，

3、其曲面就可以隨著建筑師的想象力而任意變化。在我國，膜結(jié)構(gòu)的開發(fā)與研究還剛剛起步，經(jīng)國內(nèi)外專家大力推廣，目前已在武漢、義烏、青島、廣州等體育場及深圳高交會等有影響的城市建設(shè)項目中都使用了膜結(jié)構(gòu)建筑，相信經(jīng)過近年國內(nèi)建筑技術(shù)的不斷提高，膜結(jié)構(gòu)建筑將會得到大量的推廣應(yīng)用 1. 概念：索膜結(jié)構(gòu)是用薄膜材料和鋼索共同形成的結(jié)構(gòu)。廣東九運會主場2. 主要類型 氣承式索膜結(jié)構(gòu)在薄膜覆蓋的空間內(nèi)充氣，利用內(nèi)外氣差來承受荷載，并與鋼索共同形成結(jié)構(gòu)。 張拉式索膜結(jié)構(gòu)是將索或膜張緊在剛性或柔性邊緣構(gòu)件上，或通過特殊構(gòu)造的懸掛或支承在若干獨立支點上，通過張拉建立預(yù)應(yīng)力，并獲得確定的形狀。1971年建成的德國慕尼黑奧林

4、匹克體育中心。屋蓋屬于蓬索式張力結(jié)構(gòu)，屋蓋由12根48m80m高、直徑為1.93.5m粗的巨大鋼管桅桿和45根34m高的小桅桿連續(xù)拉著一系列的“帳篷”而構(gòu)成?！皫づ瘛卑?5*75cm的網(wǎng)格組成的索網(wǎng)綱纜，上面鑲嵌著丙烯塑料玻璃，總重3400T,覆蓋面積為74800平方米。1972年夏季奧運會在慕尼黑舉行，這是自1936年柏林奧運會以來在德國舉行的第一次世界性運動會。為此，慕尼黑建造了由一個奧林匹克運動場和奧運村組成的現(xiàn)代化的體育公園。慕尼黑象東京一樣，是一個非常擁擠的城市，擠出地方修建場館是相當(dāng)困難的。因此，本屆奧運會的體育建筑具有高度集中的特點，其建筑設(shè)計的指導(dǎo)思想就是近距離的奧運會。主辦當(dāng)

5、局選中了奧伯維森公園。 1970年建成的日本大阪萬國博覽會美國館采用氣承式膜結(jié)構(gòu)（臨時建筑）是第一個現(xiàn)代意義的大跨度膜結(jié)構(gòu)。同時參展的富士館采用了氣肋式膜結(jié)構(gòu)。1988年建成的日本東京后樂園棒球場屋蓋是鋼索與氣承膜組成的索膜結(jié)構(gòu)。該建筑是日本最大的室內(nèi)體育場，地下兩層，地上6層，屋蓋直徑201m.屋蓋用雙層聚四氟乙烯玻璃纖維布制成，外膜厚0.8mm，內(nèi)膜厚0.35mm，薄膜是用28根直徑為80mm、間距為8.5m雙向正交配置的鋼索支撐。屋頂總重406噸，面積28000平方米，平均每平方米重12.5kg,是日本最輕的屋頂。該體育場外徑288m，看臺挑蓬由24個連在一起的形狀相同的單支柱帳篷式索膜

6、結(jié)構(gòu)單元組成。1985年建成的沙特阿拉伯利雅得體育場是張拉式索膜結(jié)構(gòu)。沙特利雅德體育場看臺張拉式膜結(jié)構(gòu)挑蓬1993年建成的美國丹佛國際機場侯機大廳采用完全封閉的張拉式索膜結(jié)構(gòu)。平面尺寸305*67m。由17個連成一排的雙支柱帳篷式單元組成。上海八萬人體育場，1997年建成?？磁_挑蓬為大型鋼管空間結(jié)構(gòu)，由64榀大懸挑主桁架和2-4道環(huán)向次桁架組成。屋面為鋼骨架支承的膜結(jié)構(gòu)。膜采用的是進(jìn)口高技術(shù)材料（sheerfill)美國諾默爾市伊利諾斯州立大學(xué)紅鳥競技場（棒球場）是一座傳統(tǒng)的磚砌建筑與玻璃纖維索膜頂?shù)乃囆g(shù)結(jié)合體。意大利凡納弗羅市辛科工程集團(tuán)新MG研究實驗室。這座建筑物實際上是一個可伸縮的“帳篷

7、”美國亞特蘭大市佐治亞體育館結(jié)構(gòu)為空間桁架，底部弦桿由環(huán)形索替代，屋頂為240*192平方米的橢圓形，是同類索膜結(jié)構(gòu)中世界上最大的，它由涂有聚四氟乙烯的玻璃纖維膜覆蓋，屋面呈鉆石狀，看上去象水晶一般。在特殊情況下，臨時建筑因為成功而變?yōu)橛谰媒ㄖ?建筑在巴爾的摩內(nèi)港的這個音樂廳開始為一個臨時的演出建筑，本來打算只使用5年。負(fù)責(zé)此項目的FTL的合作者設(shè)計了一個蟹狀的，可為2 000 個座位和舞臺擋風(fēng)遮雨的張拉式索膜蓬頂。在特殊情況下，臨時建筑因為成功而變?yōu)橛谰媒ㄖ?建筑在巴爾的摩內(nèi)港的這個音樂廳開始為一個臨時的演出建筑，本來打算只使用5年。負(fù)責(zé)此項目的FTL的合作者設(shè)計了一個蟹狀的，可為2 0

8、00 個座位和舞臺擋風(fēng)遮雨的張拉式索膜蓬頂。張拉式索膜蓬頂2002年6月1日至6月30日，韓國和日本將聯(lián)合主辦世界杯的各場比賽，屆時將有32個國家參加，全部比賽共計64場 。韓國2002年世界杯體育場館日本2002年世界杯體育場館倫敦千嬉穹頂（Millennium Dome)是英國政府為迎接21世紀(jì)而興建的標(biāo)志性建筑，位于倫敦東部泰晤士河畔的格林威治半島上。該建筑是大型綜合性展覽建筑。穹頂直徑320m，有12根穿出屋面高達(dá)100m的桅桿，屋蓋采用圓球形的張力膜結(jié)構(gòu)，膜面支承在72根輻射狀的鋼索上。武漢市體育中心索膜建筑設(shè)計方案廣東九運會主場索膜建筑設(shè)計方案青島市頤中體育中心索膜建筑設(shè)計在特殊情

9、況下，臨時建筑因為成功而變?yōu)橛谰媒ㄖ?建筑在巴爾的摩內(nèi)港的這個音樂廳開始為一個臨時的演出建筑，本來打算只使用5年。負(fù)責(zé)此項目的FTL的合作者設(shè)計了一個蟹狀的，可為2 000 個座位和舞臺擋風(fēng)遮雨的張拉式索膜蓬頂。浙江義烏會展體育中心。索膜建筑水平投影面積約17000平方米。索膜建筑設(shè)計方案采用跨度約200米的塔桅懸索式張拉體系，膜頂為波浪狀雙曲面。本設(shè)計為塔桅懸索型脊谷式索膜結(jié)構(gòu)體系，膜材料為法國FERRARI 1302T，鋼結(jié)構(gòu)、鋼索、索具等均為國產(chǎn)。項目預(yù)計2001年竣工。深圳大梅沙海濱浴場是索膜建筑，索膜覆蓋面積為平方米，使用的索膜材料和鋼結(jié)構(gòu)、鋼索材料全都是國產(chǎn)。索膜建筑具有一種曲線美，遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去，就像一只凌空欲飛的大白鴿。索膜建筑將