Temporary membrane architecture : definition, classification, structural behaviour and anchorage system

Temporary membrane architecture is one of the tools to follow the pace of development and reply to the needs of people in the modern world. This type of architecture has a range of evident benefits, such as lightness, flexibility, rapidness in installation and operation, adaptability, possibility of multiple use. Temporary membrane structures influence significantly the sphere of building technologies, stimulating the advance in architecture. Moreover, temporary membrane structures can be only one possible solution to the difficult building problems that require innovative and flexible approaches, for instance, large span temporary buildings with low mass and huge holding capacity for the use in the public cultural sphere. To fully use the advantages of temporary membrane structures and broaden the range of potential application, the certain issues should be considered. Among them are the problems discussed in this thesis work. Firstly, it is the complexity of structural behaviour, required tied collaboration between the architect and engineer from the initial stage of design. On the grounds that the membrane structures are peculiar tension structures, in which the tension forces are the shape defining factor. Secondly, another important problem is the weight and permanence of anchorage system, contributing a lot not only to the lightness and adaptability of the temporary structures, but also to the visual aesthetic compatibility with the building environment. This thesis work also explores the main characteristics of the temporary membrane structures with mechanical pretension, such as their prototypes, materials, structural types, fields of application. The classification on the basis of sphere of application and function elaborated in this research shows, that temporary membrane structures with mechanical pretension are widespread in addition to the public cultural sphere (entertainment, recreation, exhibition, etc.) also for the archeological, military and emergency usages.

L’architettura membrana temporanea rappresenta una possibilità per seguire il ritmo di sviluppo e di risposta alle esigenze delle persone nel mondo moderno. Questo tipo di architettura ha una serie di vantaggi evidenti, come la leggerezza, la flessibilità, la rapidità in installazione e funzionamento, l’adattabilità, la possibilità di uso multiplo. Strutture membrane temporanee influenzano in modo significativo la sfera di tecnologie costruttive, stimolando il progresso in architettura. Inoltre, le strutture membrane temporanee possono essere solo una soluzione possibile ai problemi di costruzione difficili che richiedono approcci innovativi e flessibili, per esempio, gli edifici temporanei a grandi luci con bassa massa e la grande capacità ricettiva per l’utilizzo in ambito pubblico culturale. Per utilizzare appieno i vantaggi delle strutture membrane temporanee e ampliare la fila di applicazioni potenziali, devono essere considerate i determinate questioni, che sono i problemi discussi in questa tesi. In primo luogo, è la complessità del comportamento strutturale, la necessaria collaborazione tra l’architetto e l’ingegnere dalla fase iniziale della progettazione, sulla base del fatto che le strutture membrane sono strutture peculiari, in cui le forze di tensione sono il fattore che definisce la forma. In secondo luogo, un altro problema importante è il peso e la permanenza del sistema di ancoraggio, contribuendo tanto non solo alla leggerezza e all’adattabilità delle strutture temporanee, ma anche alla compatibilità estetica visiva con l’ambiente dell’edificio. Questa tesi esplora anche le caratteristiche principali delle strutture a membrana temporanee con precarico meccanico, cosi come loro prototipi, i materiali, le tipologie strutturali, i campi di applicazione. La classificazione sulla base di ambito di applicazione e la funzione elaborata in questo ricerca mostra che le strutture membrane temporanee con pretensione meccanica sono diffuse in aggiunta alla sfera culturale pubblica (intrattenimento, relax, mostra, etc.) anche per usi archeologici, militari e usi di emergenza.