โครงสร้างแรงดึงคืออะไร?

โครงสร้างแรงดึงถูกจัดขึ้นด้วยผ้าที่แข็งแรงหรือเครือข่ายลวดหรือสายเคเบิลความตึงเครียดที่องค์ประกอบเหล่านี้อยู่ภายใต้การสนับสนุนโครงสร้างทั้งหมดเฟรมหนักไม่จำเป็นและวัสดุมีน้ำหนักค่อนข้างเบาดังนั้นจึงง่ายต่อการไปยังสถานที่ก่อสร้างด้วยวัสดุที่ต้องใช้น้อยลงเมื่อเทียบกับรูปแบบอื่น ๆ ของการก่อสร้างพื้นที่ในร่มขนาดใหญ่สามารถสร้างได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้คานและเฟรมรองรับที่ล่วงล้ำโครงสร้างดังกล่าวสามารถใช้กับโดมแบบจำลองบนธรณีวิทยาหรือเป็นรูปกรวยหรือรูปทรงอาน

หลักการนี้ใช้ในการสร้างโครงสร้างถาวรหรือชั่วคราวหลายประเภทอาคารที่มีขนาดใหญ่เท่ากับสนามกีฬาและอาคารสนามบินถูกสร้างขึ้นโดยใช้ระบบโครงสร้างที่ใช้ความตึงเครียดห้างสรรพสินค้าได้รวมไว้ด้วยและสามารถใช้โครงสร้างแรงดึงสำหรับเต็นท์ขนาดใหญ่เพื่อสร้างฝาครอบป้องกันและที่พักอาศัยและเพื่อครอบคลุมขั้นตอนโครงสร้างผ้าสามารถครอบคลุมช่องว่างได้สูงถึง 150 ฟุต (45.72 ม.) โดยไม่ต้องรองรับและโครงสร้างที่รองรับโดยสายเคเบิลแรงดึงสามารถครอบคลุมพื้นที่ได้มากขึ้น

ประเภทของผ้าที่ใช้ขึ้นอยู่กับการใช้งาน แต่หลายประเภทเหมาะสำหรับใช้ในโครงสร้างความตึงเครียดบางอย่างรวมถึงโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) โพลีเอสเตอร์, โพลีเทตราฟลูออโรเอทิลีน (PTFE), เอทิลีน tetrafluoroethylene พลาสติกและผ้าแก้ว PVCแต่ละอันเหมาะสำหรับการใช้งานบางอย่างและตรงตามข้อกำหนดด้านไฟและความทนทานที่เฉพาะเจาะจงวัสดุเหล่านี้จำนวนมากยังสามารถรีไซเคิลได้เพิ่มลักษณะที่ยั่งยืนต่อสิ่งแวดล้อมของโครงสร้างที่ได้รับการสนับสนุนจากความตึงเครียด

นอกเหนือจากโดมแล้วโครงสร้างแรงดึงสามารถเป็นรูปกรวยหรือรูปอานมีการใช้หลักการทางคณิตศาสตร์หลายประการในการออกแบบโครงสร้างรวมถึงความโค้งแบบเกาส์เซียนความโค้งนั้นสามารถวัดได้โดยเฉพาะและค่าลบหมายถึงรูปร่างอานในขณะที่จำนวนบวกระบุว่ามีเส้นโค้งที่มีจุดสูงสุดในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพโครงสร้างแรงดึงกำลังถูกดึงและองค์ประกอบทั้งหมดของมันอยู่ในสมดุลคงที่ด้วยแรงโน้มถ่วงความล้มเหลวของส่วนเล็ก ๆ ใด ๆ เช่นสายเคเบิลหรือผ้าแผ่นจะส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่นำไปสู่การล่มสลายของโครงสร้าง

โครงสร้างแรงดึงอาจประกอบด้วยส่วนใหญ่ของอาคารหรือเพิ่มเข้าไปในอาคารที่มีอยู่เป็นส่วนหลังคาห้องโถงหรือหลังคากลางแจ้งโครงสร้างสามารถอยู่ได้นานหลายทศวรรษโดยไม่ต้องบำรุงรักษาหลักการออกแบบที่เกี่ยวข้องกับการก่อสร้างความตึงเครียดมีมาตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์วิศวกรสถาปัตยกรรมที่มีชื่อเสียงได้ปฏิวัติแนวคิดโดยการสร้างโครงสร้างที่ได้รับการยอมรับอย่างดีที่สนามบินสำคัญและสนามกีฬาทั่วโลก