Membrankonstruktionen

Ausgehend von traditionellen Zeltkonstruktionen wurden textile Tragwerke im 20. Jahrhundert, insbesondere durch die Arbeiten Frei Ottos, zu einer eigenständigen Form des Leichtbaus weiterentwickelt. Abgesehen von den gestalterischen Möglichkeiten bieten Membrankonstruktionen aus Spezialgeweben weitere Vorteile gegenüber sogenannten steifen Tragwerken.

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Membrankonstruktionen ermöglichen:

• große stützenfreie Räume zu errichten
• eine kurze Bauzeit und schnelle Montage
• die schnelle Einsetzbarkeit in Krisenregionen
• ein geringes Eigengewicht und damit besonders leichte und filigrane Tragkonstruktionen

Tragverhalten

Die Vorspann- und Auflagerkräfte von Membrankonstruktionen werden über Rand- und Stützelemente wie Seile, Masten, Bögen oder starre Randträger in das Haupttragwerk bzw. die Verankerungen eingeleitet. Man unterscheidet die Stützungen je nach Konstruktionsart in punkt-, flächenartige und linienförmige Stützungen. Als Mischform findet man Seiltragwerke mit Membranbespannung.

Als Material für Membrankonstruktionen kommen Textilien wie beschichtete Gewebe, unbeschichtete Gewebe und Folien zum Einsatz. Großen Einfluss auf die statischen Eigenschaften von Membrankonstruktionen besitzen neben dem verwendeten Material die Randausbildung sowie die Art der Stützung. Aufgrund ihrer teils lichtdurchlässigen Eigenschaften kommen Membrane zunehmend zur Überdachung von Atrien und Innenhöfen zum Einsatz.

Formen von Membrantragwerken

Bei Membrantragwerken wird grundsätzlich zwischen antiklastischen und synklastischen Formen unterschieden; daneben kommen je nach Anwendung auch ebene oder nur gering gekrümmte Membranflächen vor:

• Antiklastische Formen sind Vierpunktflächen, Segel, Wellenflächen, Bogenflächen und Hochpunkt- oder Buckelflächen.
• Synklastische Membranflächen werden häufig pneumatisch vorgespannt, etwa bei luftgetragenen oder luftgestützten Konstruktionen. Sie definieren sich weitgehend geometrisch und unterscheiden sich in Kugelformen, Zylinderformen und Torusformen.

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