なぜ膜構造は内部の支柱や壁を使わずに大きなスパンを達成できるのでしょうか?

膜構造 独自の構造設計と使用される材料の特性により、内部の支柱や壁を必要とせずに大きなスパンを実現できます。

膜構造が大きなスパンを実現できる主な理由は次のとおりです。

膜材料の引張強度: 膜構造には、PTFE コーティングされたガラス繊維、PVC コーティングされたポリエステル、または ETFE フィルムなどの高強度で耐久性のある材料が使用されます。これらの材料は優れた引張強度を備えているため、伸びたり変形したりすることなく、かなりの量の張力に耐えることができます。適切に張力がかかると、メンブレンは荷重を均等に分散できるため、サポートされていないスパンを大きくすることができます。

プレストレスまたは張力がかけられたケーブル: 膜構造には、支持システムの一部としてプレストレスがかけられたケーブルまたは張力がかけられたケーブルが組み込まれていることがよくあります。これらのケーブルは、構造の周囲のさまざまな点で固定され、膜に取り付けられます。ケーブルの張力により膜が特定の形状に引っ張られ、膜に作用する力に抵抗できるようになります。このケーブル ネットワークは、内部の支柱や壁の必要性を効果的に置き換え、すっきりとしたオープンな内部スペースを可能にします。

膜の形状探索: 膜構造の設計プロセスには、形状探索解析が含まれます。エンジニアは、膜の材料特性、必要なスパン、および予想される荷重に基づいて、膜の理想的な形状と曲率を決定します。この形状探索プロセスにより、膜は追加の内部サポートを必要とせずに力や負荷に対処できる自然で効率的な形状になります。

構造の完全性と安定性: メンブレンの引張強度、張力がかかったケーブル システム、および慎重な形状解析の組み合わせにより、安定した自立構造が実現します。張力がかかった膜は、内部サポートを必要とせずに、風や雪の荷重などの外力をアンカー ポイントや基礎に伝達することで抵抗します。

軽量構造: 膜構造は、使用されている材料により本質的に軽量です。軽量により基礎への負荷が軽減され、最小限のサポートでより大きなスパンを達成することが可能になります。

膜構造は内部に柱や壁を持たずに大きなスパンを実現できるため、オープンで柔軟な内部空間を作り出すことができ、スポーツスタジアムから展示ホール、大規模なイベント会場まで、幅広い用途に適しています。