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标题: 膜结构？何时叫膜建筑就凤凰涅槃了。 [打印本页]

作者: zhaoyu 时间: 2015-2-3 15:13 标题: 膜结构？何时叫膜建筑就凤凰涅槃了。

建筑师是建筑领域的灵魂与指引者，膜结构工程师要多想想怎么把膜结构升华到膜建筑。

附图膜建筑结构概念简单，但经过建筑师巧妙的运用骨架与膜结构让此小品完美。

膜结构设计师，一开始做一个项目要一个月或更长时间，进化后能一周或两三天天搞定一个设计。这时候需要再把时间拖长到一月或两月搞一个作品，这样才能做到让膜结构精雕细琢为膜建筑。

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作者: okok 时间: 2015-2-4 21:07

没看过比这更漂亮的膜。

作者: zhaoyu 时间: 2015-2-6 16:01

okok wrote:
没看过比这更漂亮的膜。

我猜你是很少见到预张力这么大的膜。
没有预张力，松松垮垮的膜就少灵魂。

作者: xilulee 时间: 2015-4-8 15:42

的确很美！但为什么从鸟瞰图中没有看到焊缝呢？

作者: sofwater 时间: 2015-4-8 16:36

这个膜好看主要还是造型，大家恐怕都看腻了单纯的圆锥，马鞍，平行拱。
越复杂的曲面对找型，剪切，焊接/缝合，以及预张拉都有较高的要求。
大家可以从缝合线的分布看出这个膜的制作非常精细，膜片的宽度很小，所以膜面达到较高的曲度和平滑度。
从经济的角度说，要尽量减少缝合的工作量，但是这样膜的美观恐怕就要打折扣了。

作者: zhaoyu 时间: 2015-4-14 10:57

造型就是建筑设计的范畴。要把膜按照建筑来设计，给人们设计感与视觉冲击。简单的功能实现不能满足未来发展的需求。

sofwater wrote:
这个膜好看主要还是造型，大家恐怕都看腻了单纯的圆锥，马鞍，平行拱。
越复杂的曲面对找型，剪切，焊接/缝合，以及预张拉都有较高的要求。
大家可以从缝合线的分布看出这个膜的制作非常精细，膜片的宽度很小，所以膜面达到较高的曲 ...

作者: cable2004 时间: 2015-4-18 08:54

钢结构没有侧向支撑，在中国规范不知道能不能通过。

作者: GB50017---tjboy 时间: 2015-6-23 21:55

真是漂亮在什么地方啊想去看看

作者: Uz 时间: 2015-6-24 09:27

cable2004 wrote:
钢结构没有侧向支撑，在中国规范不知道能不能通过。

我也是这么感觉。没有侧向支撑一旦膜发生破损，就是多米诺骨牌式的倒塌。就是考虑到万一，如果有膜破损一个单元就容易造成整体破坏。
计算是可以通过，因为膜对拱的平衡作用，就是钢架位移会比较大计算收敛有一定挑战。这个结构要是加侧支撑就没有美感了。这个曲面估计是个等应力的。

作者: sofwater 时间: 2015-6-24 20:15

不会吧，膜局部发生破损，仍然可以传递拉力。

Uz wrote:

我也是这么感觉。没有侧向支撑一旦膜发生破损，就是多米诺骨牌式的倒塌。就是考虑到万一，如果有膜破损一个单元就容易造成整体破坏。
计算是可以通过，因为膜对拱的平衡作用，就是钢架位移会比较大计算收敛有一定挑战。这个 ...

作者: Uz 时间: 2015-6-25 19:47

sofwater wrote:
不会吧，膜局部发生破损，仍然可以传递拉力。

当然是指比较极端的单个单元大面积撕裂，即使很不可能发生。

作者: Uz 时间: 2015-6-25 19:48

Uz wrote:

当然是指比较极端的单个单元大面积撕裂，即使很不可能发生。

这个结构没有侧向支撑，但是本人觉得在拱顶加1圈环形钢索来稳定也是可以考虑的。

作者: sofwater 时间: 2015-6-26 19:28

其实这个问题如果往深处想就是，支撑膜材料的钢架是不是需要独立的稳定体系，不依赖膜材，像一般钢结构一样。

然后索膜结构的当前最重要的发展方向是将膜材和索网做为核心结构，而不是单单作为屋面板。

这个是类似于平行拱结构，恐怕不能加支撑，加了的话，膜的张力就不连续了。
膜面起到的就是支撑的作用，相当于拉力杆。
如果遭遇龙卷风，膜彻底断裂，恐怕就是环行钢索也作用不大，好在这个结构是户外零时结构，安全级别并不太高

作者: Uz 时间: 2015-6-27 19:24

sofwater wrote:
其实这个问题如果往深处想就是，支撑膜材料的钢架是不是需要独立的稳定体系，不依赖膜材，像一般钢结构一样。

然后索膜结构的当前最重要的发展方向是将膜材和索网做为核心结构，而不是单单作为屋面板。

这个是类似于平行 ...

如果大风将膜撕裂，坚固的环形钢索肯定可以确保钢结构不倒塌，这是我国现行规范所要求的。只是因为这是临时不重要的结构似乎可以大胆如此不加支持钢架和环形稳定索。如果是国家级的鸟巢，你敢这样设计吗？此外你所说的“最重要的发展方向是将膜材和索网做为核心结构”，膜材本身是易于破损的材料，怎么可能让钢结构依靠他来稳定呢？这样做是不负责任的。破坏一片膜材需要的破坏焦耳能量太低，只能作为钢结构的附属，让钢结构依赖膜支撑是冒险没有安全保障的。楼主这个作品，作为艺术品来讲可以打满分，但是作为结构来讲还是有安全隐患，当然这个结构即使膜破裂侧倾，钢管也只是歪斜没有多大危害。但是作为结构师来说，加环形钢索或者膜下几道脊索，的确有安全保障，夜里能睡好，图纸也能审过去。
我要重申的观点是：由于膜材破坏需要的能量太低，钢结构是不可以依赖膜材而稳定的，钢结构必须有自己的稳定体系，而且要考虑部分膜片缺失破损，钢架依然能保持稳定。

作者: sofwater 时间: 2015-6-30 19:13

我觉14楼也许代表了很多结构工程师的观点，但是也意味着缺乏对膜结构和膜材料的了解。
虽然膜材料是属于新结构，但不意味着它就容易破损。就一般PVC膜最大长拉强度可以达到80到120千牛每米，最大的延展变形可以达到20%到25%。而且膜材的材料属性今年来一直在提升，新材料也在推成出新。

如果对于膜材的属性和力学特征不熟悉，拿它当作结构，睡不着觉很正常。

作者: Uz 时间: 2015-6-30 19:44

sofwater wrote:
我觉14楼也许代表了很多结构工程师的观点，但是也意味着缺乏对膜结构和膜材料的了解。
虽然膜材料是属于新结构，但不意味着它就容易破损。就一般PVC膜最大长拉强度可以达到80到120千牛每米，最大的延展变形可以达到20%到25 ...

你说的膜材特性大家书本都能查到。你考虑问题太理想化了。狂风下对膜损害最大的是气流中的飞起的锋利漂浮杂物，这些东西对膜划伤是致命的，开始只是小洞小伤口，应力集中后开始大面积撕裂。包括结构上的一些构造零件也会破坏膜，例如韩国济州岛体育场帽子破坏，结论是帽子下面脊索耳板太过突兀，帽子风力作用下大位移时，被耳板划伤一小口然后就大面积撕裂。膜结构设计施工我也做了14年了，工程破坏实例经历的、见到的、收集到的也是各式各样，当年也和清华那向谦教授讨论这些事情，那时他们索膜教研室还是在一楼的房间。膜材还是没有你想想那么坚强，杂物撞击、划伤---小洞---应力集中--大面积撕裂是很常见形式。有的新闻报道狂风时汽车都吹移动了，何况木棍、碎石、玻璃片、金属杂物乎？兄弟，小心驶得万年船。钢架依赖膜材稳定的结构不出事还好，一旦出事，没有人敢给你签字的，这是要看你运气了。要是消息传开了，拍板定方案的大领导都要受牵连的，你懂得。

作者: sofwater 时间: 2015-6-30 20:54

膜结构设计的本身就应该以撕裂强度为主，撕裂强度也有长拉强度的25%。
膜材料的各种破坏试验我就做过不下600次，我可以保证不是天上随便飞过来一个树叶石块就会造成膜划伤，而且也不是每一个膜划伤都导致大面积撕裂。

你说的那个帽子破坏，明显就是设计问题造成的，而不是所谓的运气不好，天上飞过来的漂浮物。

作者: Uz 时间: 2015-6-30 20:58

sofwater wrote:
膜结构设计的本身就应该以撕裂强度为主，撕裂强度也有长拉强度的25%。
膜材料的各种破坏试验我就做过不下600次，我可以保证不是天上随便飞过来一个树叶石块就会造成膜划伤，而且也不是每一个膜划伤都导致大面积撕裂。

你 ...

600次试验你主要是拉伸撕裂试验吧。你有没有做过风洞试验呢？看金属、玻璃碎片在7-12级以上风速对膜材破坏呢？在实际环境中，膜被狂风吹着大幅震动着，还要经受碎片袭击，你实验室模拟出这样逼真环境了吗？如果试验模拟不出自然中的逼真环境，结果又如何置信呢？我说的帽子破坏是指膜材的脆弱，耳板都能划伤他，引发大面积撕裂，讲的是结构构件突兀锋利对膜材的损害请您仔细看帖。从2000年初期到现在我设计的近1200个以上大小工程都在风雨飘摇中经受考验，这1200多个实际工程就是我的实验，有时失败经验更为宝贵。 "不是天上随便飞过来一个树叶石块就会造成膜划伤，而且也不是每一个膜划伤都导致大面积撕裂。" 兄弟话是这样说，万一有一个石块造成结构破坏，如果是重要工程恐怕严重了的要掉脑袋的（比如在金小胖国度。）结构师要杜绝那万一啊。

作者: sofwater 时间: 2015-7-2 00:12

Uz wrote:

600次试验你主要是拉伸撕裂试验吧。你有没有做过风洞试验呢？看金属、玻璃碎片在7-12级以上风速对膜材破坏呢？在实际环境中，膜被狂风吹着大幅震动着，还要经受碎片袭击，你实验室模拟出这样逼真环境了吗？如果试验模拟不出自 ...

越说越远了，要7-12级大风，还有金属玻璃碎片以以上风速，对膜面产生大面积损伤，还要延伸破坏，还要在金三胖的指挥下。。。

结构设计永远不可能达到100%安全度，常用结构的安全度也只能达到99.999% 左右。

以楼上1200多个膜结构工程的设计经验，有多少个由于风中的金属石块造成膜材损伤而导致膜面大面积延伸破坏呢？

作者: Uz 时间: 2015-7-2 08:27

sofwater wrote:

越说越远了，要7-12级大风，还有金属玻璃碎片以以上风速，对膜面产生大面积损伤，还要延伸破坏，还要在金三胖的指挥下。。。

结构设计永远不可能达到100%安全度，常用结构的安全度也只能达到99.999% 左右。

以楼上1200多个 ...

1. 7-12级风是一般膜结构要抵抗的风力范围。风中夹杂碎片是非常常见的现象。
2. 虽然结构设计不能100%，但是是在你概念正确的前提下，即使倒了没人说你设计错误。但是如果你让钢架依赖膜来稳定，如果倒了，专家都不敢给你签字。
3. 1200个工程的确很少有被碎片打出洞的情况，但是不是没有，况且这些工程还没遇到50年一遇的设计风荷载。给你个例子：你看烟台海边有个太阳做的鲸鱼一样的骨架膜，前些年遇到大风，膜被风中杂物打出很多小洞，还有撕裂，图片论坛上就有，我一时没找到。

作者: Uz 时间: 2015-7-2 08:44

被杂物破坏的例子。近距离照片还没找到。图片看已经有洞了。

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作者: cable2004 时间: 2015-7-2 10:09

让钢架依赖膜来稳定，按照中国现行规范好像是通不过的。

作者: zhaoyu 时间: 2015-7-2 12:48

首先声明一下这是欧洲的一个膜小品，并非我的设计，不敢专美。
此膜小品在设计过程中由真正了解膜特性的建筑师主导，而不是结构工程师，所以才能有这么完美的造型。
关于上述讨论，我看集中在膜材料能否作为一个结构构件存在。但经过全世界这么多年大量的工程实践，而且有各国规范的明确规定，我想把膜定性为结构这应该不是争议了。
是否使用膜作为整体受力的主要构件这个由结构工程师自己判断，规程与欧洲现行规范都没有强制规定采用索作为二次安全保证。另外，不管是永久结构与临时性结构在破坏时对人群的伤害，作为结构工程师应该有一个定性的判断。
其实一个优秀的建筑作品真的需要建筑师的全程参与，把时间花到每一个节点上。否则永远都是一些平庸千篇一律的东西。

作者: blessli 时间: 2015-7-2 12:56

zhaoyu wrote:
首先声明一下这是欧洲的一个膜小品，并非我的设计，不敢专美。
此膜小品在设计过程中由真正了解膜特性的建筑师主导，而不是结构工程师，所以才能有这么完美的造型。
关于上述讨论，我看集中在膜材料能否作为一个结构构件存在 ...

真正要命的工程、破坏了危害极大的工程、还是把钢架做成独立存在的比较保险。一般小景观就不强制要求了。

作者: zhaoyu 时间: 2015-7-3 11:37

这是台风造成的破坏？满地乱堆的石材是被海浪破坏的吗？如果是，那倒是证明了膜结构的可靠性，这么大的破坏性，膜只出了几个洞，结构并没有失效。
套用地震的延性设计，中震可修，大震不倒。我们膜结构能做到中风可修，大风不倒就行了。

Uz wrote:
被杂物破坏的例子。近距离照片还没找到。图片看已经有洞了。

作者: sofwater 时间: 2015-7-4 17:20

恐怕膜材料的稳定性还需要更长的时间的考验，毕竟是新材料，实验和工程实践到目前为止还没有达到可以做定性结论的量。

作者: leehbing2014 时间: 2015-7-23 11:22

楼主好厉害

作者: aogu 时间: 2015-10-18 22:23 标题: 烟台海边有个太阳做的鲸鱼一样的骨架膜

烟台海边有个太阳做的鲸鱼一样的骨架膜，我在昵图网上面找到了2张近距离的图片，好像没有被杂物破坏的样子，显然是设计开孔的，没有你们说的7-12级风的碎石和玻璃破损的事情，

附件: [鲸鱼一样的骨架膜] Nipic_3629943_20100812232715000291.jpg (2015-10-18 22:23, 1001.86 K) / 下载次数 0
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附件: [鲸鱼一样的骨架膜] Nipic_5900410_20110528191252810000.jpg (2015-10-18 22:23, 950.62 K) / 下载次数 0
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作者: wanyeqing2003 时间: 2015-10-18 23:00

看来这个话题，感到非常提神。
在论坛上，很长一段时间没有看到如此热烈的讨论。
各位大仙的发言让人受益。

我感觉：

膜结构以它独特的结构性能使得建筑造型也具有鲜明特点，具有一种柔美流畅的美，其表现形式也是其他结构形式无法替代的。
当然，任何结构都有两面性。膜结构也无法回避她的一些弱点，如寿命问题，抗剪性能，以及耐火极限等。
建筑师可否探索一下，在设计时，根据其适用性，扬长避短，发挥她的独特效果。
大家也可以从欣赏的角度，看待这样的建筑物，也许会拓宽我们的眼界。

作者: zhaoyu 时间: 2015-10-19 17:01

结构怎么能做出建筑美感？

1，力量感：不是说要粗壮才有力量，就像拉紧的弓弦，飞扣中的乔丹一样，这就是力量感。
2，细节设计：应该把对整体造型的建筑设计扩张到对细部节点的精益求精。
3，结构单元的合理选择：混凝土、钢结构、索、膜还有其他例如玻璃铝材之类，合理匹配，优选性能。
4，结构工程师去学学建筑学：要用建筑师的思路去思考（Robert Off）

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