Det viktigaste att med denna sida är att du skall få en aning om vilka krafter vi pratar om när det blåser 30m/sek eller när det ligger snö ovanpå strukturen. Som tidigare sagts kan man med hjälp av membranstrukturer använda mycket långa spann vilket gör att det blir stora krafter i dessa få infästningspunkter. Till största del handlar det om att motverka krafter som vill få strukturen att kollapsa in mot mitten.

Beräknade krafter kommer sedan att avspegla sig i designen av seglet. Detta i form av antal och dimension av bommar/master samt storlek på fundament. Även formen av seglet bestäms ibland av krafter då platta/plana strukturer är mer känsliga än sådana med mycket form.

Hur stora krafter är i seglet kan räknas ut för hand även om man i nästan alla fall gör detta med hjälp av datorer. Stora komplexa strukturer testas även i vindtunnlar. Detta kan exempelvis vara strukturer som täcker stora läktare. Vanligen testas strukturen för snö och vindlaster med hjälp av geometrisk icke-linjär analys.

När man skall designa en membranstruktur så behöver man inte ta så stor hänsyn till krafter i seglet. Det viktiga är i stället på vilket sätt dessa krafter överförs i bommar och fackverk. Man ritar ju inte in själva tjockleken på duken samt hur stora beslagen är i hörnen av seglet.

Generellt sätt kan man säga att kraften över hela duken skall vara jämnstor. Detta ändras dock under vind och snölaster. Ofta ökar då påfrestningar nära infästningspunkter som cone-ringar och hörn. Som oftast sätts kraften i seglet till 1 kN/m2 över hela ytan vid förspänning, alltså den spänning man bestämmer utan vind eller snölaster.

Den stora påfrestning som finns i seglet ligger i edge cables som löper längs seglets sida. Dessa kablar är oftast gjorda av stålwire. Denna stålwire ligger infälld i en ficka på seglet. Vid mycket stora krafter i edge cables ligger dessa kablar fastklampade utanpå seglet. Det är också denna kraft som går ut i bommar och infästningspunkter. På bilden nedan ser man att den samlade kraften av de två edge cables blir 77,4 kN vid snölast.

Det vanligste fallet är att man använder 1 bom och 2 stag till varje fästpunkt. När man använder denna typ får man alltid ett drag inåt mitten av strukturen som skapas av själva seglet. Denna kraft går sedan ner i bommen och skapar ett tryck mot marken, alltså en minuskraft. I stagen skapas då ett drag som motverkar att inte strukturen kollapsar in mot mitten. På bilden till höger kan ni se ett enkelt exempel av detta.

Draget från själva seglet är 77,4 kN in mot mitten av strukturen. Trycket från bommen är -126,1 kN och draget från stagen är vardera ca 50 Kn. I fallet du tittar på är seglet enbart 60kvm och har 4 bommar, två låga och två höga. I detta exempel ligger det snö med 0,5kN tryck/kvm över seglet. Som man ser så är det relativt stora krafter vi pratar om. Det är därför dimensionering och säkerhet är så viktigt. Bilden är framtagen av (Matti Orpana på tensotech consulting)

I vissa fall vill man inte använda sig av stag och man måste då dimensionera bommen mot ett moment av 77,4 kN samt längden av bommen. Då förstår man lätt att detta blir en mycket kraftig bom som i många fall kan se klumpig ut om den inte formges på ett bra sätt. Även fundament i ett sådant fall måste vara kraftigt. Man kan egentligen säga att man just använder stag för att få ner dimensioner på fundament och bommar.

Ett annat sätt för att slippa stag är ju att använda sig av internal compression som du kan läsa om under ramverk. Krafter i seglet tas då upp av bommar mellan själva fästpunkterna. Denna metod reducerar avsevärt dimension på bommar och fundament. Fundamentets uppgift är helt enkelt att inte låta strukturen flyga iväg i blåst.

När man dimensionerar fundament finns det som vanligt många faktorer att ta hänsyn vad gäller jordtyper etc. Det viktiga är dock att förstå vilka krafter som arbetar mot fundamentet.

På bilden ovan förstå man direkt att man måste ha fundament som klarar trycket från bommen och två fundament som klarar draget från stagen. Utöver detta måste man även veta att fundamentet klarar momentet från infästningspunkten på 77,4 kN. Vanligast är att man använder mark/jordankare, betong eller befintligt berg. För att neutralisera bommens tryck mot stagens drag kan man alltid koppla ihop dessa fundament. Då tar krafterna ut sig till viss del. Man måste dock veta att allt håller för momentet.

För att du skall få ett hum av vad som kan användas för exemplet ovan så behöver du 2 vattenrör på 1 meter i diameter dessa två skall vara 2 meter höga. Dessa är för stagen. Till bommen kan du ha 1 vattenrör på 1 meter i diameter som skall vara 0,5 meter högt. Allt skall vara nergrävt i jord. Detta är ett billigt och vanligt exempel. I fallet är varje fundament fristående. Rören skall givetvis fyllas med betong!

Detta är dock bara ett sätt att göra det på. Vi måste alltid anpassa oss efter situationen. Denna lösning passar dock ute på ett öppet fält med fria ytor runtomkring där även berget ligger djupt.