河南膜结构遮阳棚空间张拉膜亭通过变形来适应外荷载,在此过程中荷载作用方向上的膜面曲率半径会减小,直至能更有效抵抗该荷载。张拉结构的灵活性使其可以产生很大的位移而不发生变形。膜材的弹性性能和预应力水平决定了膜结构的变形和反应。适应自然的柔性特点可以激发人们的建筑设计灵感。不同的膜材的柔性程序也不相同,有的膜材柔韧性好,不会因折叠而产生脆裂或是破损,这样的材料是有效实现可移动、可展开结构的基础和前提。
张拉膜结构在方案阶段需要考虑的问题有:
1,预张力的大小及张拉方式;
2,根据控制荷载来确定膜片的大小和索的布置方式;
3,考虑膜面及其固定件的形状以避免积水(雪);
4,关键节点的设计,以避免应力集中;
5,考虑膜材的运输和吊装;
6,耐久性与防火考虑。
在张拉膜结构设计阶段所要考虑的要点有:
1,保证膜面有足够的曲率,以获得较大的刚度和美学效果;
2,细化支承结构,以充分表达透明的空间和轻巧的形状;
3,简化膜与支承结构间的连接节点,降低现场施工量。
张拉膜结构研究的主要问题有:
1,找形(Form-finding)或更进一步叫“形态理论”;
2,考虑膜材松弛和各向异性下的结构响应;
3,结构在风荷载作用下的动力稳定性;
4,裁剪优化;
5,膜与索及支承结构间的相互作用。