为什么悬索结构屋顶不需要支柱

 如果说壳体、薄壳层顶的诞生，多少是受到小小蛋壳启发的话，那么体育馆等类的屋顶结构——悬索结构，称得上是受到世界上最简易的建筑——帐篷的影响而产生的了。在帐篷的中央只须竖立一根柱子，四周周绳扯住柱子，绳端锚固在地面，最后在绳索和柱上蒙罩上帆布、塑料布，就成为挡风遮阳和避雨阻雪的帐篷了。像野外工作人员，就常在野外搭起简单的帐篷作临时住所，住在里面，四周是一片山林旷野特有的寂静，透过缝隙又可以看见不断向人们眨眼睛的俏皮星星，真是格外有趣。现代的悬索结构屋顶，实际上脱胎于古老的帐篷。只不过，在帐篷中央还需要有根柱子支撑住，而悬索结构屋顶却无须柱子撑住，跨度也大得多了。为什么悬索结构屋顶不需支柱呢？如果你见过几个人一起用石硪（夯的一种）打夯，即大家拉着拴住中心石硪的绳子，合着节拍，动作很有规律地交替着一拉一松，石硪就像活了的鸟儿，一上一下飞舞起来，把地面的松土夯实。如果打夯的人一直扯紧绳子，石硪就会稳稳地停在空中。如这时在绳子、石硪上面覆盖上塑料布之类岂不就成帐篷一样的屋顶了吗？悬索结构屋顶，其实也正是同样的道理。悬索结构屋顶的优点是它只有骨架，屋盖表面的材料不一定采用沉重的砖石，可以改用轻盈的材料，跨度也相应可以做得大一些。在争取更大的建筑空间方面，悬索结构无疑是一个很有效的手段。另外，悬索结构屋顶的外形，变化比较多，很是美观。比如，美国利市牲畜展览馆的屋顶，采用的就是悬索结构，它呈马鞍形，造型十分优美。美国华盛顿的杜勒斯国际机场候机厅也是悬索屋顶，像是一张薄纸轻柔地挂在斜张的柱子上，显得高雅漂亮。现在，一般大型体育馆、会议厅、展览馆、车站、机场候机厅等要求有宽敞的内部空间的建筑，所以它都常常采用悬索结构形式。