Neli aspekti, mida membraanikonstruktsioonide projekteerimisel arvesse võtta

Membraani struktuuri kavandamise peamised aspektid hõlmavad vormi kujundamist, esialgse tasakaalu kuju analüüsi, koormuse analüüsi ja nihkeanalüüsi.

I. Vormi kujundus: vormi kujundus määrab konstruktsiooni tasapinnalise kuju ja mõõtmed, kolmemõõtmelise kuju ja netomahu. Samuti määrab see iga tõkestuspunkti koordinaadid, konstruktsioonidetailid, membraanimaterjalide valiku ja ehitusjuhtimise.

II. Algse tasakaalukuju analüüs: esialgse tasakaalu kuju analüüsi nimetatakse ka vormi{1}}leidmise analüüsiks. Kuna membraanimaterjalidel endil puudub surve- ja paindejäikus ning neil on väga halb nihketugevus, peab nende jäikus ja jäikus sõltuma membraani pinna kumeruse muutumisest ja selles sisalduvast eelpingest. Membraanide struktuuride projekteerimisel pole kunagi pingevaba kuju{4}. Seetõttu peab membraani pinna kuju teatud piirtingimustes ja teatud eelpingetingimustes rahuldama mehaanilist tasakaalu ning seda kasutatakse koormusanalüüsi ja nihkeanalüüsi aluseks. Praegu hõlmavad membraanistruktuuri projekteerimisel peamised vormi{7}analüüsi meetodid energia lõdvestamise meetodit, jõutiheduse meetodit ja lõpmatu ühiku meetodit.

III. Koormuse analüüs
Membraankonstruktsioonide projekteerimisel arvestatavad koormused on üldiselt tuulekoormus ja lumekoormus. Koormuse all membraanimaterjal deformeerub oluliselt ja koormuse jaotus muutub koos kujuga. Seetõttu on konstruktsiooni deformatsiooni ja pinge täpseks arvutamiseks vaja teatud arvu mittelineaarseid meetmeid. Teine koormusanalüüsi näitaja on kaablite ja membraani esialgse eelpinge määramine.

IV. Nihkeanalüüs
Väliskoormuste korral väheneb pinge membraani ühes suunas, samas kui pinge teises suunas väheneb. See eeldab, et rakendatav esialgne tõmbepinge peab olema piisav, et vältida pinge vähenemist nullini ebasoodsatel koormustel, st vältida kortsumist. Kuna membraanimaterjalid on suhteliselt õrnad ja väga madala loomuliku sagedusega, on need tuulekoormuste mõjul altid tuulevibratsioonile, mis põhjustab membraanimaterjali purunemist. Kui esialgne eelpinge on rakendatud liiga kõrgele, deformeerub membraankate rohkem, vananeb kergemini ja tal on vähem tugevust, mis nõuab suuremat tugevust{5}}kandvatelt komponentidelt ja suurendab ehituse raskusi. Seetõttu tuleb esialgne eelpinge määrata koormusanalüüsi abil. Kuju leidmise teel moodustatud membraani struktuurirühm on kolmemõõtmeline mitte-arendatav ruumiline kõverpind. Elektrilise liugvärava kahemõõtmelise materjali lõikamine ja pingutamine, et moodustada vajalik kolmemõõtmeline ruumiline kõverpind, on mõne membraanikonstruktsiooni projekteerimise põhiküsimus. See on lõikamise analüüsi põhisisu.