Co to jest struktura rozciągliwa?
Struktura rozciągająca jest utrzymywana razem przez mocną tkaninę lub sieć drutu lub kabla. Napięcie, pod którym znajdują się te elementy, wspiera całą konstrukcję. Ciężkie ramy nie są konieczne, a materiały są stosunkowo lekkie, dzięki czemu łatwiej dostać się na place budowy. Dzięki mniejszej liczbie wymaganych materiałów w porównaniu z innymi formami konstrukcyjnymi, można zbudować dużą przestrzeń wewnętrzną bez potrzeby stosowania natrętnych belek nośnych i ram. Taka konstrukcja może przyjąć kopułę, wzorowaną na geodezji, lub może mieć kształt stożka lub siodła.
Ta zasada służy do budowania wielu rodzajów stałych lub tymczasowych konstrukcji. Budynki tak duże jak stadiony i terminale lotniskowe zostały zbudowane przy użyciu systemów strukturalnych opartych na napięciu. Włączyły je również centra handlowe, a konstrukcja rozciągliwa może być również stosowana do dużych namiotów, do budowania osłon ochronnych i schronień oraz do pokrywania scen. Struktury tkaninowe mogą obejmować przestrzenie o szerokości do 150 stóp (45,72 m) bez podparcia, a konstrukcje podparte kablami napinającymi mogą zajmować jeszcze więcej miejsca.
Rodzaj użytej tkaniny zależy od zastosowania, ale kilka rodzajów nadaje się do stosowania w strukturze naciągowej. Niektóre obejmują poliester z chlorku winylu (PVC), politetrafluoroetylen (PTFE), tworzywo tetrafluoroetylenowe z etylenu i tkaninę szklaną z PVC. Każda z nich nadaje się do określonych zastosowań i spełnia określone wymagania dotyczące odporności ogniowej i wytrzymałości. Wiele z tych materiałów nadaje się również do recyklingu, co zwiększa zrównoważone pod względem środowiskowym cechy konstrukcji wspieranych przez napięcie.
Oprócz kopuły struktura rozciągania może mieć kształt stożka lub siodła. Podczas projektowania konstrukcji stosuje się kilka zasad matematycznych, w tym krzywiznę Gaussa. Sama krzywizna może być dokładnie zmierzona, a wartość ujemna odnosi się do kształtu siodła, a liczba dodatnia wskazuje, że istnieje krzywa ze szczytem. Pod względem właściwości fizycznych naciągana jest struktura rozciągająca, a wszystkie jej elementy są w stałej równowadze z grawitacją. Awaria jakiejkolwiek małej części, takiej jak kabel lub arkusz tkaniny, spowoduje reakcję łańcuchową prowadzącą do zawalenia się struktury.
Konstrukcja rozciągająca może obejmować większą część budynku lub być dodawana do istniejących budynków jako sekcje dachu, przedsionki lub zadaszenia zewnętrzne. Struktura może trwać dziesięciolecia bez konserwacji. Zasady projektowania związane z konstrukcją napięciową istnieją już od czasów prehistorycznych. Znani inżynierowie architektury zrewolucjonizowali tę koncepcję, tworząc dobrze rozpoznawalne konstrukcje na głównych lotniskach i stadionach na całym świecie.