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为什么说薄壳建筑的优点很多?

科普小知识2022-01-12 23:14:31
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薄壳建筑是一种曲壳建筑,可以单独作为屋顶使用,甚至整个墙体都是薄壳。它的薄壳是相对的,因为它的厚度与空间跨度之比很小,所以被称为薄壳。例如,一个跨度为几十米的薄壳结构只有4-5厘米厚,甚至比蛋壳还小。目前,世界上最大跨度的薄壳建筑是法国巴黎法国工业技术中心的展厅。它是一座三角形建筑,每边跨度218米,高48米,总面积9万平方米。它使用双层薄壳。壳的厚度只有6.01-12.1厘米,底部厚,顶部薄,厚度只有跨度的1/2000。

薄壳结构有许多优点,因为它非常薄。与同跨度的其他结构相比,其重量要重得多,可以节省大量材料。薄壳是一种曲面壳,比同等厚度的平板刚性大得多,并且能将自身的压力均匀地分散到整个曲面上,所以载荷也很大。这就像一个非常薄的蛋壳,它可以承受相对较重的雌鸟而不会在孵化过程中被压碎。同时,薄壳是一个整体和连续的屋顶结构,它比由小块材料制成的拱形结构更加整体和防震。

薄壳结构由混凝土浇铸而成。使用木头或钢模板,可以更容易地建造各种曲面的外壳,创造出一些非常漂亮的建筑形状,有些像波浪,有些像花朵。印度新德里有一座教堂,叫做莲花教堂,因为它的薄壳结构看起来像一朵开放的莲花。著名的悉尼歌剧院是由肋拱和球壳组合而成的薄壳结构。它优雅的形状就像沙滩上的一组贝壳。

如果屋顶的位置很高,薄壳的模板也可以在地面上制作。在地面上浇筑薄壳屋盖达到要求的强度后,可以用千斤顶将薄壳屋盖提升到设计要求的位置。这种施工方法称为“顶进法”。