一个张拉整体结构:受压构件之间并不接触,而预先张拉的构件构成了空间外形。
预应力张拉就是在构件中提前加拉力,使得被施加预应力张拉构件承受拉应力,进而产生一定的形变(就是我们看到的椅子的外形),来应对结构所受到的荷载(人往上坐)。
这个椅子的工作原理分析参见
@白长老 和
@很可能 的回答,扩展说一下进阶版本的张拉整体结构。
微博中说这个“是第一个原理应用的”,椅子不知道是不是,但是张拉整体结构的出现要是第一个就呵呵了
雕塑家肯尼斯·斯内尔森的这个张拉整体结构作品,1968年至今都无恙。
这个塔的棍子飘在半空中,只是通过一些线相连。这个雕塑没有人拉着,也没有固定在地面上。除了自己内部的这些棍子,这个雕塑没有系在其他任何东西上。
“张拉结构是一种利用拉力绳将不少于三个的棍状物组合在一起的结构。这些棍状物相互不得接触而仅仅通过拉力线来固定形成一个稳定的半刚性结构单元。”这是对于以上张拉塔的结构定义。
3个棍状物的组成是比椅子的组成复杂了许多,流行于艺术家之中主要是为了展现“漂浮”的魅力。
棒子间并不接触,但是可以通过拉力线网将各个力分给每一根棒子。由于线很细而棒子较粗,看起来就像这些棒子直接飘在空中,给人一种特别新颖的空间愉悦感。
身为DIYer,再介绍一下自己制作张拉塔模型,很简单的制作方法,材料也很简单,30分钟就能自己创造漂浮的建筑:
在这个链接中:
http://shiba.hpe.sh.cn/jiaoyanzu/wuli/ShowArticle.aspx?articleId=1325&classId=5关于张拉整体结构,更著名的应用还有索穹顶:“支承于周边受压环梁上的一种索杆预应力张拉整体穹顶体系,从而使得张拉整体的概念首次应用到大跨度建筑工程中。”
美国已故著名工程师盖格尔(D.H.Geiger)对于张拉整体思想的发展做出了极大贡献,1986年盖格尔公司将索穹顶结构成功应用于汉城奥运会的体操馆(D=119.8m)和击剑馆(D=89.9m).之后又相继建成了美国伊利诺斯州大学的红鸟体育馆(椭圆91.4m×76.8m)及佛罗里达州的太阳海岸穹顶(D=210m).1992年在美国建造了世界上最大的索穹顶体育馆—乔治亚穹顶(Georgia Dome),它是1996年亚特兰大奥运会的主体育馆,平面为椭圆形(193m×240m),这种双曲抛物面型张拉整体索穹顶的耗钢量少得令人难以置信,还不到30㎏/㎡.
亚特兰大奥运会主体育馆的索穹顶结构
参考资料:
1,来自《爱上制作2》张拉塔的篇章:
http://shiba.hpe.sh.cn/jiaoyanzu/wuli/ShowArticle.aspx?articleId=1325&classId=52,维基百科“张拉整体”的词条: