Was ist eine Zugstruktur?
Eine zugfeste Struktur wird durch ein starkes Gewebe oder ein Draht- oder Kabelnetz zusammengehalten. Die Spannung, unter der diese Elemente stehen, stützt die gesamte Struktur. Schwere Rahmen sind nicht erforderlich und die Materialien sind relativ leicht, so dass sie leichter zu Baustellen gelangen. Mit weniger Materialien als bei anderen Konstruktionsformen kann ein großer Innenraum ohne störende Tragbalken und Rahmen gebaut werden. Eine solche Struktur kann eine Kuppel annehmen, die der Geodäsie nachempfunden ist, oder kegelförmig oder sattelförmig sein.
Dieses Prinzip wird verwendet, um viele Arten von permanenten oder temporären Strukturen zu bauen. Gebäude, die so groß wie Stadien und Flughafenterminals sind, wurden mit spannungsbasierten Konstruktionssystemen gebaut. Einkaufszentren haben sie ebenfalls integriert, und eine zugfeste Struktur kann auch für große Zelte verwendet werden, um Schutzabdeckungen und Unterstände zu bauen und Bühnen abzudecken. Gewebestrukturen können Räume mit einem Durchmesser von bis zu 45,72 m ohne Unterstützung abdecken, und Strukturen, die von Spannkabeln gestützt werden, können noch mehr Raum abdecken.
Die Art des verwendeten Gewebes hängt von den Anwendungen ab, es sind jedoch mehrere Arten zur Verwendung in einer Spannungsstruktur geeignet. Einige umfassen Polyvinylchlorid (PVC) -Polyester, Polytetrafluorethylen (PTFE), Ethylentetrafluorethylen-Kunststoff und PVC-Glasgewebe. Jedes ist für bestimmte Anwendungen geeignet und erfüllt bestimmte Anforderungen an Feuer und Haltbarkeit. Viele dieser Materialien sind auch recycelbar und tragen so zu den umweltverträglichen Eigenschaften spannungsgestützter Strukturen bei.
Zusätzlich zu einer Kuppel kann die Zugstruktur kegelförmig oder sattelförmig sein. Bei der Konstruktion werden verschiedene mathematische Prinzipien verwendet, einschließlich der Gaußschen Krümmung. Die Krümmung selbst kann spezifisch gemessen werden, und ein negativer Wert bezieht sich auf eine Sattelform, während eine positive Zahl angibt, dass es eine Kurve mit einer Spitze gibt. In Bezug auf die physikalischen Eigenschaften wird eine Zugstruktur gezogen, und alle ihre Elemente befinden sich im konstanten Gleichgewicht mit der Schwerkraft. Ein Versagen eines kleinen Teils, z. B. eines Kabels oder einer Gewebebahn, führt zu einer Kettenreaktion, die zum Zusammenbruch der Struktur führt.
Eine zugfeste Struktur kann den Großteil eines Gebäudes umfassen oder vorhandenen Gebäuden als Dachabschnitte, Atrien oder Überdachungen im Freien hinzugefügt werden. Die Struktur kann Jahrzehnte ohne Wartung dauern. Konstruktionsprinzipien in Bezug auf die Spannungskonstruktion gibt es seit prähistorischen Zeiten. Berühmte Architekturingenieure haben das Konzept revolutioniert, indem sie an großen Flughäfen und Stadien auf der ganzen Welt anerkannte Strukturen geschaffen haben.