Empat Aspek yang Perlu Dipertimbangkan dalam Rekayasa Struktur Membran

Aspek utama rekayasa struktur membran meliputi desain bentuk, analisis bentuk kesetimbangan awal, analisis beban, dan analisis geser.

I. Desain Bentuk: Desain bentuk menentukan bentuk dan dimensi planar, bentuk-dimensi, dan volume bersih struktur. Hal ini juga menentukan koordinat setiap titik pengekangan, detail struktur, pemilihan bahan membran, dan manajemen konstruksi.

II. Analisis Bentuk Kesetimbangan Awal: Analisis bentuk keseimbangan awal juga dikenal sebagai analisis penemuan bentuk. Karena bahan membran sendiri tidak memiliki kekakuan tekan dan tekuk serta mempunyai kekuatan geser yang sangat buruk, kekakuan dan kekakuannya harus bergantung pada variasi kelengkungan permukaan membran dan pratekan di dalamnya. Untuk rekayasa struktur membran, tidak pernah ada-bentuk bebas tegangan kapan pun. Oleh karena itu, bentuk permukaan membran harus memenuhi kesetimbangan mekanis pada kondisi batas tertentu dan kondisi pratekan tertentu, dan hal ini digunakan sebagai dasar analisis beban dan analisis geser. Saat ini, metode utama analisis penemuan bentuk dalam rekayasa struktur membran meliputi metode relaksasi energi, metode kerapatan gaya, dan metode satuan tak hingga.

AKU AKU AKU. Analisis Beban
Beban yang dipertimbangkan dalam rekayasa struktur membran umumnya adalah beban angin dan beban salju. Di bawah beban, material membran mengalami deformasi secara signifikan, dan distribusi beban berubah seiring dengan bentuknya. Oleh karena itu, penghitungan deformasi dan tegangan struktur secara akurat memerlukan sejumlah pengukuran nonlinier. Indikator lain untuk analisis beban adalah menentukan pratekan awal pada kabel dan membran.

IV. Analisis Geser
Di bawah beban eksternal, tegangan pada satu arah membran berkurang sedangkan tegangan pada arah lainnya menurun. Hal ini mensyaratkan bahwa tegangan tarik awal yang diberikan harus cukup untuk mencegah tegangan turun menjadi nol pada beban yang tidak menguntungkan, yaitu untuk mencegah kerutan. Karena bahan membran relatif halus dan memiliki frekuensi alami yang sangat rendah, bahan tersebut rentan terhadap getaran angin di bawah beban angin, yang menyebabkan kerusakan bahan membran. Jika pratekan awal diterapkan terlalu tinggi, lapisan membran akan lebih mudah berubah bentuk, lebih mudah menua, dan memiliki penyimpanan kekuatan yang lebih sedikit, sehingga memerlukan kekuatan yang lebih tinggi dari komponen penahan beban dan meningkatkan kesulitan konstruksi. Oleh karena itu, prategang awal harus ditentukan melalui analisis beban. Kelompok struktur membran yang dibentuk oleh penemuan bentuk adalah permukaan lengkung spasial tiga-dimensi yang tidak-dapat dikembangkan. Cara memotong dan mengencangkan material dua-dimensi gerbang geser listrik untuk membentuk permukaan lengkung spasial tiga-dimensi yang diperlukan adalah masalah utama dalam beberapa proyek rekayasa struktur membran. Ini adalah isi utama dari analisis pemotongan.