Membranstrukturen Kann große Spannweiten erzielen, ohne dass interne Stützsäulen oder Wände aufgrund ihres einzigartigen strukturellen Designs und der Eigenschaften der verwendeten Materialien erforderlich sind.
Die Hauptgründe, warum Membranstrukturen große Spannweiten erzielen können, sind:
Zugfestigkeit von Membranmaterialien: Membranstrukturen verwenden hochfeste und langlebige Materialien wie PTFE-beschichtete Glasfaser-, PVC-beschichtete Polyester oder ETFE-Film. Diese Materialien haben eine ausgezeichnete Zugfestigkeit, was bedeutet, dass sie erheblichen Mengen an Spannungen standhalten können, ohne sich zu dehnen oder zu verformen. Bei ordnungsgemäßer Spannung kann die Membran die Lasten gleichmäßig verteilen und größere nicht unterstützte Spannweiten ermöglichen.
Vorgepresste oder gespannte Kabel: Membranstrukturen enthalten häufig vorstresste oder gespannte Kabel als Teil ihres Stützsystems. Diese Kabel werden an verschiedenen Stellen um den Umfang der Struktur verankert und an der Membran befestigt. Die Spannung in den Kabeln zieht die Membran in eine bestimmte Form und hilft ihm, den darauf einwirken, auf sie zu wirken. Dieses Kabelnetz ersetzt effektiv die Notwendigkeit interner Stützsäulen oder Wände, sodass klare und offene Innenräume.
Membran-Formfindung: Der Entwurfsprozess von Membranstrukturen beinhaltet eine Formfindunganalyse. Ingenieure bestimmen die ideale Form und Krümmung der Membran basierend auf ihren Materialeigenschaften, der gewünschten Spanne und den erwarteten Lasten. Dieser formfindende Prozess stellt sicher, dass die Membran eine natürliche, effiziente Form aufnimmt, die die Kräfte und Lasten ohne zusätzliche interne Unterstützung bewältigen kann.
Strukturintegrität und Stabilität: Die Kombination der Zugfestigkeit der Membran, dem gespannten Kabelsystem und der sorgfältigen Formfindunganalyse führt zu einer stabilen und selbsttragenden Struktur. Die gespannte Membran widersetzt sich externen Kräften wie Wind- und Schneelasten, indem sie sie auf die Ankerpunkte und die Fundament übertragen, ohne interne Stützen zu erfordern.
Leichte Konstruktion: Membranstrukturen sind aufgrund der verwendeten Materialien von Natur aus leicht. Das niedrige Gewicht verringert die Last des Fundaments und ermöglicht es, größere Spannweiten mit minimaler Unterstützung zu erzielen.
Die Fähigkeit, große Spannweiten ohne interne Säulen oder Wände zu erzielen, ermöglicht es Membranstrukturen, offene und flexible Innenräume zu schaffen, wodurch sie für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet sind, von Sportstadien bis hin zu Ausstellungshallen und großen Veranstaltungsorten.