3D-Membrantheorie

Für die Ermittlung des Kräftegleichgewichts bei Membranstrukturen können nur innere elastische Zugnormalspannungen und Schubspannungen herangezogen werden, die tangential zur Membranfläche gerichtet sind. Für Belastungen, die aus der Membranebene heraus auftreten, weisen Membrane mit geringer Krümmung eine entsprechend geringe Steifigkeit auf. Unter Verwendung des Prinzips der virtuellen Verschiebungen wird eine konsistente Finite-Elemente-Diskretisierung vorgestellt, welche eine näherungsweise Ermittlung des Membranverformungs- und des Membranspannungszustandes ermöglicht. Das Berechnungsverfahren wird für den verwendeten Elementtyp analysiert und auf eine Hyparmembran unter Verkehrslast sowie auf eine Spinnakermembran unter horizontaler Belastung angewendet.