Τι είναι μια εφελκυστική δομή;

Μια ελαστική κατασκευή συγκρατείται από ισχυρό ύφασμα ή ένα δίκτυο σύρματος ή καλωδίου. Η τάση στην οποία βρίσκονται αυτά τα στοιχεία υποστηρίζει ολόκληρη τη δομή. Τα βαριά κουφώματα δεν είναι απαραίτητα και τα υλικά είναι σχετικά ελαφριά, επομένως είναι πιο εύκολο να φτάσετε στα εργοτάξια. Με λιγότερα υλικά που απαιτούνται σε σύγκριση με άλλες μορφές κατασκευής, μπορεί να κατασκευαστεί ένας μεγάλος εσωτερικός χώρος χωρίς την ανάγκη για παρεμβατικές δοκούς στήριξης και κουφώματα. Μια τέτοια δομή μπορεί να πάρει θόλο, με πρότυπο γεωδαισίας ή να έχει σχήμα κώνου ή σέλας.

Αυτή η αρχή χρησιμοποιείται για την κατασκευή πολλών τύπων μόνιμων ή προσωρινών κατασκευών. Κτίρια τόσο μεγάλα όσο στάδια και τερματικοί σταθμοί αεροδρομίων έχουν κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας δομικά συστήματα που βασίζονται στην τάση. Τα εμπορικά κέντρα τα έχουν ενσωματώσει επίσης, και μια ελαστική κατασκευή μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για μεγάλες σκηνές, για την κατασκευή προστατευτικών καλυμμάτων και καταφυγίων και για την κάλυψη σκηνών. Οι υφασμάτινες κατασκευές μπορούν να καλύψουν χώρους πλάτους έως και 150 πόδια (45.72 m) χωρίς υποστήριξη και οι δομές που υποστηρίζονται από καλώδια τάνυσης μπορούν να καλύψουν ακόμη περισσότερο χώρο.

Ο τύπος του υφάσματος που χρησιμοποιείται εξαρτάται από τις εφαρμογές, αλλά αρκετοί τύποι είναι κατάλληλοι για χρήση σε μια δομή εφελκυσμού. Ορισμένα περιλαμβάνουν πολυεστέρα από πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC), πολυτετραφθοροαιθυλένιο (PTFE), πλαστικό αιθυλενίου τετραφθοροαιθυλενίου και ύφασμα από γυαλί PVC. Κάθε ένα είναι κατάλληλο για ορισμένες εφαρμογές και πληροί συγκεκριμένες απαιτήσεις πυρκαγιάς και αντοχής. Πολλά από αυτά τα υλικά είναι επίσης ανακυκλώσιμα, προσθέτοντας στα περιβαλλοντικά βιώσιμα χαρακτηριστικά των κατασκευών που υποστηρίζονται από τάση.

Εκτός από θόλο, η δομή εφελκυσμού μπορεί να έχει σχήμα κώνου ή σέλας. Στον δομικό σχεδιασμό χρησιμοποιούνται διάφορες μαθηματικές αρχές, συμπεριλαμβανομένης της καμπυλότητας Gauss. Η ίδια η καμπυλότητα μπορεί να μετρηθεί ειδικά και μια αρνητική τιμή αναφέρεται σε σχήμα σέλας, ενώ ένας θετικός αριθμός υποδηλώνει ότι υπάρχει καμπύλη με κορυφή. Όσον αφορά τις φυσικές ιδιότητες, μια δομή εφελκυσμού έλκεται και όλα τα στοιχεία της βρίσκονται σε σταθερή ισορροπία με τη βαρύτητα. Η αστοχία οποιουδήποτε μικρού εξαρτήματος, όπως ένα καλώδιο ή ένα φύλλο υφάσματος, θα έχει ως αποτέλεσμα μια αλυσιδωτή αντίδραση που οδηγεί στην κατάρρευση της κατασκευής.

Μια δομή εφελκυσμού μπορεί να περιλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος ενός κτιρίου ή να προστεθεί σε υπάρχοντα κτίρια ως τμήματα στέγης, αίθρια ή υπαίθρια στέγαστρα. Η δομή μπορεί να διαρκέσει για δεκαετίες χωρίς συντήρηση. Αρχές σχεδιασμού που σχετίζονται με την κατασκευή τάνυσης υπάρχουν από την προϊστορική εποχή. Διάσημοι αρχιτέκτονες μηχανικοί έχουν φέρει επανάσταση στην ιδέα δημιουργώντας ευρέως αναγνωρισμένες κατασκευές σε μεγάλα αεροδρόμια και στάδια σε όλο τον κόσμο.