Kalvorakenteet voi saavuttaa suuret ulot ilman sisäisiä tukipylväitä tai seiniä niiden ainutlaatuisen rakennesuunnittelun ja käytettyjen materiaalien ominaisuuksien vuoksi.
Ensisijaiset syyt siihen, miksi kalvorakenteet voivat saavuttaa suuret ulot, ovat:
Kalvomateriaalien vetolujuus: Kalvorakenteet käyttävät erittäin luja- ja kestäviä materiaaleja, kuten PTFE-päällystettyjä lasikuitua, PVC-päällystettyä polyesteriä tai ETFE-kalvoa. Näillä materiaaleilla on erinomainen vetolujuus, mikä tarkoittaa, että ne kestävät merkittäviä määriä jännitystä venyttämättä tai muodonmuutoksia. Kun kiristetään oikein, kalvo voi jakaa kuormat tasaisesti, mikä mahdollistaa suuremman tukemattoman sävyn.
Esi-stressaantuneet tai jännitetyt kaapelit: Kalvorakenteet sisältävät usein esivesi- tai jännitetyt kaapelit osana niiden tukijärjestelmää. Nämä kaapelit on ankkuroitu eri pisteisiin rakenteen kehän ympärille ja kiinnitettynä kalvoon. Kaapeleiden jännitys vetää kalvon tiettyyn muotoon ja auttaa sitä vastustamaan siihen vaikuttavia voimia. Tämä kaapeliverkko korvaa tehokkaasti sisäisten tukisarakkeiden tai seinien tarpeen, mikä mahdollistaa selkeät ja avoimet sisätilat.
Kalvomuodon löytäminen: Kalvorakenteiden suunnitteluprosessi sisältää muodonmuutosanalyysin. Insinöörit määrittävät kalvon ihanteellisen muodon ja kaarevuuden sen materiaaliominaisuuksien, halutun span ja odotettujen kuormien perusteella. Tämä muodonmuutosprosessi varmistaa, että kalvo on luonnollisen, tehokkaan muodon, joka pystyy käsittelemään voimia ja kuormia ilman lisä sisäistä tukea.
Rakenteellinen eheys ja stabiilisuus: Kalvon vetolujuuden, jännitetyn kaapelijärjestelmän ja huolellisen muodon löytämisanalyysin yhdistelmä tulokset ovat vakaassa ja omavaraisessa rakenteessa. Kiristetty kalvo vastustaa ulkoisia voimia, kuten tuuli- ja lumikuormia, siirtämällä ne ankkuripisteisiin ja perustaan ilman sisäisiä tukia.
Kevyt rakenne: Kalvorakenteet ovat luonnostaan kevyitä käytettyjen materiaalien takia. Matala paino vähentää perustusten kuormaa, jolloin on mahdollista saavuttaa suurempia säiliöitä pienellä tuella.
Kyky saavuttaa suuria ulottuvuuksia ilman sisäisiä pylväitä tai seiniä antaa kalvorakenteiden luoda avoimia ja joustavia sisätiloja, mikä tekee niistä sopivia moniin sovelluksiin, urheilustadioneista näyttelytaloihin ja suuriin tapahtumapaikkoihin.