แนวคิดสมัยใหม่ของโครงสร้างแผ่นผืนสังเคราะห์ อย่างหนึ่งคือการได้บรรยกาศ และร่มเงาที่ดี ด้วยวัสดุที่ทันสมัยนี้ ทำให้เกิดงานสถาปัตยกรรมใหม่ในทางเลือกที่แตกต่างกันมากๆ สามารถได้ที่ว่างกว้างขวางแบบประหยัดอย่างไม่เคยมีมาก่อน ผู้ออกแบบกำหนดรูปร่างที่มีผลดีไม่เพียงแต่รูปโฉมและโครงสร้างเท่านั้น เป็นต้นว่าการเสริมคุณค่าความโปร่งแสงให้กับการใช้สอยภายใน

โดยเท็คโนโลยีคอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถเข้าใจการปรับปรุงโครงสร้างน้ำหนักเบาได้ชัดเจนขึ้น โครงสร้างแผ่นผืนสังเคราะห์สร้างความท้าทายแก่ผู้ออกแบบ ต้องเข้าใจหลักการที่มีข้อจำกัดของรูปทรง ตามรูปร่างของแผ่นผืน ไม่เป็นอิสระ ต้องเป็นไปตามหลักการทางวิศวกรรม และผลการปฏิบัติที่ประสบความสำเร็จมาก่อนแล้ว

ในทางการออกแบบและทางวิศวกรรมของแผ่นผืนสังเคราะห์ เป็นการร่วมงานทางความคิดของศิลปินและความเป็นงานศิลปะในความบริสุทธิ์และเป็นเลิศของสมัยนิยม ศิลปินสามารถคิดรูปทรงอิสระเหนือแนวทางเรขาคณิต ความมีศิลปะของงานไม่สามารถแยกการพิจารณาออกจากการพิจารณาของศิลปินได้ คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือที่ทำให้งานศิลปะถูกกำหนดรูปทรงใหม่โดยไม่ตัดทิ้งเหตุผลทางเรขาคณิตที่จำเป็นออกไป

ในอนาคตของความไม่แน่นอนของแม่แบบพิมพ์ประดิษฐ์ การผสมผสานที่มากมายและโลกของการเข้าถึงข้อมูล ความประหลาดใจอาจเกิดขึ้นไม่ได้ถ้าแผ่นผืนสังคราะห์ไม่ถูกใช้สำหรับเป็นทางเลือกแรกของโครงสร้างขนาดใหญ่ ในที่ๆอากาศเอื้ออำนวยให้ บ้านอยู่อาศัยลักษณะเต้นท์ อาจกลายเป็นทางเลือกหนึ่งทดแทนอาคารหรูๆที่มีรูปร่างโค้งเว้าต่างๆ จุดเด่นของสถาปัตยกรรมแบบเต้นท์ที่แตกต่างนี้ จะให้ความหลากหลายที่สัมพันธ์ต่อเนื่องกัน ให้ความมีร่มเงา ความโปร่งแสง และอิสระต่อการเลือกสรรรูปร่าง การใช้แผ่นผืนแบบรับแรงดึงสามมิติในงานสถาปัตยกรรมเป็นสื่อกลางที่สำคัญนี้ เป็นผลงานของคนๆหนึ่งที่โดดเด่นคือ สถาปนิก Frei Otto. ระหว่างปีค.ศ. 50's เขาศึกษาแบบจำลองต้นฉบับ โดยเฉพาะ ฟองสะบู่และแบบจำลงถุงน่องสตรี การทดลองให้ผลได้รูปร่างต่างๆที่เป็นไปได้มากมาย ปรากฏการณ์ธรรมดาที่เกิดสิ่งใหม่นี้ วิสัยทัศน์ของ Otto ขณะนั้นไปไกลกว่าความสามารถของผู้ผลิตและวิชาการทางวิศวกรรม และกำลังต้านทานแรงของขนาดแผ่นผืนสังเคราะห์ที่ตอบสนองความปราถนาของเขาได้ จนกระทั่งถึงราวปลายค.ศ. 60's ถึงต้น 70's จึงส่งผลให้ Otto สามารถออกแบบอาคารช่วงกว้าง the German pavilion in Montreal for Expo 67' หรือหลังคาของอาคาร the Gossamer of the ill-fated Munich Olympics of 1972 ได้สำเร็จ แม้โครงข่ายเคเบิล cable net structures คล้ายเต้นท์นี้ ใช้เส้นเหล็กเป็นสายเคเบิล เป็นตัวโครงสร้างหลัก ทำให้ไม่ปรากฏเห็นเป็นโครงสร้างแผ่นผืนสังเคราะห์ตามลำพังก็ตาม  
 

เรื่องทั่วไปของโครงสร้างแผ่นผืนสังเคราะห์ชนิดติดตั้งถาวร

เพื่อป้องกันการยับยู้ยี่และคงไว้ที่รูปทรงเดิม แผ่นผืนสังเคราะห์นี้จึงถูกยึดตรึงด้วย สายเคเบิลรับแรงดึงไว้เพื่อมั่นคงแข็งแรงขึ้น หรือโดยการอัดอากาศภายในให้คงรูปร่างคงที่ไว้ได้ หรือโดยการใช้เครื่องยืดตรึงแผ่นผืนไว้ก่อน (pre-tensioning) ด้วยเสาที่ใช้วิธีการเดียวกัน หรือเป็นโครงประกอบยึดตรึง รูปร่างหลังคามีความหลากหลายทั้งชนิดและโครงสร้าง การบิดตัวโค้งเว้าสามารถกระจายและต้านทานแรง (ที่เกิดจากลมและหิมะ) ได้สม่ำสมอทั้งผืน ในลักษณะการรับโดยแรงดึง โครงสร้างรับแรงดึงนี้ สามารถทำเป็นโค้งสลับทาง ขณะที่ประเภทใช้อัดอากาศภายในเป็นลักษณะโค้งทางเดียว

วิศวกรรมการติดตั้งแผ่นผืนสังเคราะห์แบบถาวร เป็นที่นิยมมากขึ้น โดยเฉพาะกับหลังคาคลุมที่นั่งดูกิฬา หรือโรงเล่นกิฬาในร่ม ซุ้มประตูทางเข้า หรือคลุมที่ว่างโล่งใหญ่ในอาคาร การใช้โครงสร้างแผ่นผืนสังเคราะห์จะให้ประโยชน์ที่มากกว่าคือ: 
 

แผ่นผืนรับแรงดึง

แผ่นผืน หรือเปลือกผิวนี้ โดนตรึงกับเหล็กรัดด้วยน็อตและเหล็กยึด (bolts or clamping strips) ณ จุดนี้แผ่นผืนจะถูกดึงให้ตรึงมากขึ้นๆที่ละน้อย จนหมดทุกช่องตารางที่เสริมโดยเคเบิล ทุกช่องจึงสมารถต้านทานแรงได้เท่าๆกันตลอดทั่งโครงสร้างทั้งหมด แต่ละส่วนโดยทั่วไปจะกระจายแรงออกไปที่สายรัด เหมือนที่เกิดกับวงล้อของจักรยาน แผ่กระจายแรงเป็นรูปสามเหลี่ยม ในแต่ละช่องจะตรึงด้วยแผ่นผืนที่ง่ายและสะดวก ในการตัดชิ้นส่วนในรูปแบบนี้ แต่ละช่องจะรับแรงสม่ำเสมอเหมือนลักษณะการห้อยของสายเคเบิลที่ต้านแบบแรงดึง แนวโค้งของสายเคเบิลที่ตรึงแผ่นผืน กำหนดโดยการคำนวณ ในทุกโค้งที่ห้อยเป็นช่วงๆ ตรงที่โค้งมากสุดจะรับแรงมากสุด จึงสมควรที่จะทำให้เกิดระนาบแนวนอนด้วยกำแพง หรือขอบหลังคา ที่อาจมีเป็นรางน้ำรองรับการระบายของน้ำฝนด้วย มิฉนั้นน้ำฝนจะไหลเบี่ยงไปที่จุดโค้ง โดยข้อเชื่อมต่อ (25-40 millimetre diameter, 1 inch to 1 1/2 inch) ทีเป็นท่อนำส่งไปรอบโค้ง  
 

การก่อสร้าง

ส่วนที่ยากในขบวนการผลิตจากโรงงาน สำหรับโครงสร้างรับแรงดึงนี้ ไม่สามารถทำให้คนธรรมดาเข้าใจได้ง่าย ซึ่งได้มาด้วยหลักทางเรขาคณิต ทุกองค์ประกอบ ไม่ว่าจะเป็นโครงเคเบิล ขอบรัดรอบที่เป็นแนวฐานยึดตรึงแผ่นผืนหลังคา ต้องออกแบบและผลิตให้มีขนาดเท่าๆกับการหย่อนตัวของวัสดุ มีผลที่ได้จากการคำนวณของวัสดุแต่ละอย่างที่ใช้ การคำนวณนี้ซับซ้อนมาก การลดขนาดจะมีผลเท่ากับปริมาณที่วัสดุแต่ละชนิดโดน ยืดตัวเหมือนเมื่อรับแรง ชิ้นส่วนรับแรงอัดไม่จำเป็นต้องมีขนาดใหญ่ เพราะมีความแตกต่างน้อยมาก เพราะฉนั้นโครงสร้าง ต้องมีการทดสอบด้วยภาพจำลองสามมิติจากโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เพื่อให้เห็นการทดสอบที่ชัดเจนก่อนการก่อสร้าง 
 

รูปทรงและประโยชน์-การค้นหารูปทรง

M. C. Escher 

แม้ว่าหุ่นจำลองขนาดเล็กสามารถแสดงผลการออกแบบที่ตั้งใจไว้ได้ เช่นจำลองด้วย เสาค้ำ เชือกดึง และผ้าไนลอน แทนวัสดุจริงของโครงสร้างได้ก็ตาม แต่สิ่งเหล่านี้ไม่ให้ผลที่ถูกต้องตามความเป็นจริงของสิ่งที่ใช้ประกอบ เป็นโครงสร้างจริง แม้แต่รูปทรงทางเรขาคณิตที่ถูกต้อง ไม่แม้กระทั่งการตัดสินใจทางด้านวิศวกรรมว่า จะครอบคลุมพื้นที่ได้มากน้อยจริงเพียงไร พาดช่วงได้ถึง ๓๐-๔๐ เมตร มากหรือน้อยตามจริงหรือไม่ ในกรณีโครงสร้างขนาดใหญ่นี้ วิศซกรผู้ออกแบบจำเป็นต้องเข้าใจการต้านแรงที่เป็น จริงของโครงสร้าง และในทุกเงื่อนไขที่มีการเปลี่ยนแปลงของอากาศ เพราะต่างจากลักษณะโครงสร้างประสาน หรือคานไม้ธรรมดาทั่วไป หากแต่มีควาซับซ้อนในการวิเคราะห์ การกระจายแรงในบริเวณผิวชนิด ๓ มิติ ซึ่งวิธีการทางวิศวกรรมเดิมใช้ประกอบการพิจารณาไม่ได้  

ปัญหาของโครงสร้างที่สำคัญที่สุดคือแรงกดที่กระทำบริเวณแผ่นผืน ถ้าเป็นผิวโค้งสลับหรือสองทาง ก็เหมาสมในการต้านทานแรงได้ดีกว่า เช่น ผิวโค้งรูปอานม้า ทำให้โครงสร้างแข็งแรงไม้อ่อนตัวได้ง่าย (ยกเว้นโครงชนิดอักอากาศ ภายในที่จำเป็นต้องเป็นโค้งแบบทางเดียว และค่อนไปทางรูปทรงกลม) 

ลักษณะโค้งของแผ่นผืนควรเป็นทั้งโค้งเว้าเข้าและเว้าออก หรือโค้งสลับทาง แรงที่กระทำทั้งหมด จะกระจายแรงในลักษณะแรงดึงไปสู่ผิวของแผ่นผืน ถ้าแนวแกนของโค้งทั้งสอง ทับกันสนิท ก็จะต้านแรงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ผิวลักษระ ๓ มิติของแผ่นผืนนี้ สามารถกำหนดให้มีรูปทรงตอบสนองการต้านแรง จึงเป็นสิ่งจำเป็นในการออกแบบรูปทรงการบิดตัวของแผ่นผืน เพื่อเกิดลักษระการต้านแรงที่เป็นแรงดึง จึงมักมีรูปทรงที่บิดสลับกัน บ้างเป็นตามแนวโค้งทรงกลมบ้างก็โค้งตรงกันข้ามกัน (เช่นลักษระโค้งรูปอานม้า) พื้นผิวแบบนี้มีการต้านและกระจายได้สม่ำเสมอ และต้านแรงในลักษณะแรงดึงได้ดี 

การใช้คอมพิวเตอร์สร้างรูปทรง

โครงสร้างแบบง่ายๆบางอย่างขึ้นอยู่กับฐานรูปร่างสีเหลี่ยมจตุรัสทั่วไป เช่นโค้งแบบ hyperbolic paraboloid เกิดจากฐานรองรับหรือเสา ๔ จุดธรรมดา ผิวโค้งด้านบนสามารถหดยืดได้ โดยการใช้สิ่งรัดรอบ (conical rings) ลักษณะโค้งโซ่ห้อย (catenary arches) และครีบโค้ง (curved members) มีเท็คนิกหลายอย่างในการใช้ให้เหมาะสมกับรูปทรงผิวโค้งที่หลากหลาย ก็ช่วยการกระจายได้สม่ำเสมอหลีกเลี่ยงการรับน้ำหนักเป็นจุดๆ ยัง มีเท็คนิกหลายอย่างในการใช้ให้เหมาะสมกับรูปทรงผิวโค้งที่หลากหลาย  

โดยการพิจารณาง่ายๆ คือหากมีการปรับเปลี่ยนลักษณะของแผ่นผืนแบนมากเพียงไร ลักษณะผิวเปลืกของแผ่นผืนก็จะมีผลสำคัญ มากขึ้นเพียงนั้น การวิเคราะห์ทั่วๆไปมีผลตรงกันที่ว่าส่วนที่แข็งแกร่งที่สุดของผิวเปลือกคือส่วนที่มีความโค้งมากสุด ยังรวมถึงความสูงของเสา ลักษณะทางเรขาคณิตของช่วงเสา จะมีการคำนวณรวมกับการดึงตรึงของแผ่นผืนด้วย เปรียบเทียบกับแผ่นผืนแบนๆ ผืนผิวโค้งสลับทาง เปลี่ยนระนาบนั้นๆ มีความแข็งแกร่งมากขึ้น เช่นการพับจีบแผ่นกระดาษ หรือทำโค้งต่อเนื่องแบบโค้งลูกฟูก สามารถเพิ่มกำลังต้านแรงได้มากกว่าแผ่นกระดาษแบบๆธรรมดา ที่ไม่มีการพับเลย เป็นต้น 

รูปร่างสามารถทำให้มีผลทั้งทางศิลปและทางวิศวกรรม โดนให้รัศมีของโค้งน้อย พอที่กระจายแรงได้สม่ำเสมอ ถ้าเลือกรูปทรงเหมาะสม แผ่นผืนก็จะมีสภาพการอ่อนตัวน้อยและแรงดึงที่พื้นผิวต่ำ ผืนผิวก็ต้านแรงได้มาก  

เมื่อมีแรงกระทำที่ผิวโค้งสลับหรือสองทางนี้ ก็จะมีปฏิกริยาของผิวโค้งแต่ละชนิดต้านกันเอง จะถ่ายเทแรงไปโค้งที่กระชับน้อยกว่า ทำให้แผ่นผืนยับโย้เสียรูปและสมดุลป์ในการต้านแรงที่ผิว การเพิ่มความแข็งแรงที่แผ่นผืน ก็คือการยึดตรึง (prestressing) หรือเสริมโครงข่ายเคเบิลใต้แผ่นผืน เป็นการเข้าใจผิดที่ว่าการเสริมความแข็งของแผ่นผืนนั้นเป็นการเพิ่มน้ำหนัก แต่ตรงข้ามเป็นการลดน้ำหนักที่กระทำต่อแผ่นผืน 

" วิชาคณิตศาสตร์ อันที่จริงไม่เพียงเพื่อแสดงความจริง แต่ยังสำคัญต่อความงาม ความสงบ ความประหยัด เหมือนงานปฏิมากรรม" 

Bertrand Russell 

การวิเคราะห์เชิงปริมาณสำหรับการทำงานของแผ่นผืนในการรับแรง ได้พัฒนาจนเป็นที่ยอมรับ ในมาตรฐานเดียวกันทางด้านวิศวกรรมโครงสร้าง โดยอาศัยเครื่องคอมพิวเตอร์ และวิชาการทางวิศซกรรมขั้นสูง วิศวกรที่ปรึกษาปัจจุบันสามารถวิเคราะห์รูปร่างที่ซับซ้อนต่างๆของแผ่นผืนได้ทั้งนั้น 

เพราะโครงสร้างแผ่นผืนสังเคราะห มีขนาดใหญ่จึงง่ายที่จะเปลี่ยนแปรรูปเมื่อได้รับแรงลม การวิเคราะห์จึงต้องคำนึงถึงปัญหานี้ด้วย โครงสร้างแบบธรรมดาอื่นทั่วไป เมื่อมีแรงกระทำเพิ่มก็จะเพิ่มแรงเครียดในปริมาณเดียวกัน โครงสร้างหลายแนว ผลการกระทำของแรงไม่แน่นอนคงที่หรือสม่ำเสมอ 
การต้านแรงสูงสุดของแผ่นผืนขึ้นอยู่กับสามารถในการรับแรงดึงของแผ่นผืนเอง แผ่นผืนในแบบสองมิติ ที่มีความบางจะไม่มีคุณสมบัติการต้านแรงโก่งดัดปหรือแรงกดอัดเลย 

แผ่นผืนจะอ่อนตัวตลอดเวลา เพราะฉะนั้นแรงเครียดสูงสุดต้านทานได้ โดยความสามารถในการรับแรงดึงของวัสดุแผ่นผืนเป็นสำคัญ โครงหลังคาแผ่นผืนสังเคราะห์ (ในกรณีที่รูปทรงมีความสมดุลป์) จากการวิเคราะห์พบว่า โดยการเพิ่มน้ำหนักหรือแรงดันสูงสุด จะมีการอ่อนตัวสม่ำเสมอ ปริมาณความเสียหายขึ้นอยู่กับปริมาณของแรงที่กระทำ 
เพราะแผ่นผืนสังเคราะห์มีคุณสมบัติของการยืดหยุ่น จึงช่วยให้การกระจายแรงได้ทั่วพื้นผิวของแผ่นผืน จึงสมารถต้านแรงลม ได้ดีกว่าโครงสร้างเต้นธรรมดา แม้ว่าบางมุมมีแรงกระทำ จะมีปฏิกริยาการยกขึ้นที่มุมอื่นของแผ่นผืน ความผิดปกติที่เกิดที่ส่วนหนึ่งของแผ่นผืน จะกระจายไปเกิดที่ส่วนอื่น โดยไม่เกิดความเสียหายมากนักโดยรวม เพราะการปรับตัวได้ง่ายของแผ่นผืนเมื่อมีแรงกระทำที่ส่วนใดส่วนหนึ้ง แล้วย้ายลดความรุนแรงไปที่ส่วนอื่นๆต่อไป 

มีความจำเป็นที่ต้องเสริมความสามารถในการรับแรงดึงก่อนให้กับโครงสร้าง ขณะที่กำลังสร้างหรือประกอบโครงสร้างในที่ตั้ง เช่นการตรึงแผ่นผืนด้วยแรงดึงสูง 1-1.5 ตัน/เมตร แต่ละแถบของแผ่นผืน โดยกระทำพร้อมกันไม่ให้เกิดการยู้ยี่เสียหายต่อคุณสมบัติของแผ่นผืนไป 

ผลตัวเลขที่ได้โดยการวัดจากการวิเคราะห์ของวิศวกร นำไปเปรียบเทียบกับเกณฑ์พิจารณาทั่วไป และผลการปฏิบัติที่เคยทำมาแล้ว เพื่อยืนยันคำตอบที่ถูกต้องอีกครั้ง เมื่อตรวจสอบแล้ว หากรูปร่างส่วนใหญ่ของแผ่นผืนไม่ตรงที่ ต้องการก็ปรับเปลี่ยนหารูปทรงที่เหมาะสม โดยโปรแกรมตรวจสอบของคอมพิวเตอร์จนเป็นที่พอใจ ทั้งหมดนี้อาศัยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนเป็นสำคัญ

เริ่มต้นด้วยการกำหนดจุดยึดต่างๆ (control points/ registration points/ system points) ชื่ออะไรก็ตามที่อธิบายการยึดตรงแนวขอบทางเรขรคณิตของโครงสร้าง ได้มาจากการวิเคราะห์รูปสามมิติทาง คอมพิวเตอร์ เช่นกันบริเวณผิวของแผ่นผืนทราบจากภาพจำลองทางคอมพิวเตอร์ ที่บอกปฏิกริยาตอบสนองต่างๆ เมื่อมีแรงกระทำ และทราบคุณสมบัติเฉพาะ เช่น โค้งโซ่ห้อย ต้องสอดคล้องกับการรับแรงดึง ขอบแนวตรงที่ทำให้โครงแข็งแกร่ง จุดยึด และจุดบรรจบต่าง (edged node) มีคุณสมบัติทางคณิตศาสตร์ ปฏิกริยาที่เกิดขึ้นต่อแผ่นผืนทั้งตอนผิวบนและล่าง ความเข้าใจที่ชัดเจนทำให้การออกแบบโครงสร้างมีการต้านและกระจายแรงไปอย่างมีประสิทธิภาพทั่วทั้งโครงสร้าง มีความสมดุลป์มั่นคง และมีความสัมพันธ์กับรูปทรงที่ออกแบบอย่างเหมาะสมอีกด้วย  

จุดยึดเหล่านีทำหน้าที่กระจายแรงไปยังส่วนอื่น หรือจุดยึดอื่นบนแผ่นผืน มีการคำนวณเพื่อกำหนดให้มีความสมดุลป์กันด้วยภาพจำลองสามมิติทางคอมพิวเตอร์ การขยับจุดยึดใหม่จะทราบปฏิกริยาที่เกิดขึ้นกับโครงสร้าง ณ จุดหรือส่วนอื่นด้วย จึงสะดวกในการวิเคราะห์และเลือกรูปทรงต่างๆให้เหมาะสมด้วย และรักษาความสมดุลป์ของการกระจายแรง ทุกส่วนของโครงสร้างในขณะเดียวกัน 

แนวทะแยงหรือเส้นสายสมมุติของปฏิกริยาที่เกิดขึ้นของแผ่นผืนจากภาพจำลองทางคอมพิวเตอร์ สามารถเห็นได้ก่อน และทำให้กำหนดปฏิกริยาที่ขอบและชิ้นส่วนย่อยๆที่ประกอบกัน เช่นองค์ประกอบชิ้นส่วนแบบ geodesics การเชื่อมต่อของชิ้นส่วนนี้คำนวณได้ในรูปสามมิต แต่แสดงสหสัมพันธ์ของแนวแรงต่างๆในกลุ่มองค์ประกอบของปิระมิดสามเหลี่ยม แผ่ออกวิเคราะห์ในแบบสองมิติแบนราบได้ ทั้งหมดนี้อาศัยวิทยาการทางโปรแกรมคอมพิวเตอร์ในวิเคราะห์ทั้งสิ้น ทำให้แยกส่วนการวิเคราะห์ของโครงสร้างรูปสามมิติ แต่พิจารณาในเชิงสองมิติได้ครบถ้วนในทุกรายละเอียด ณ บริเวณหรือจุดต่างๆที่ต้องการตรวจสอบในการออกแบบก่อนการก่อสร้าง 

ผลการวิเคราะห์ช่วยให้เข้าใจปฏิกริยาที่จุดยึด จุดเชื่อม และการทำงานของแผ่นผืนตามรูปทรงที่ออกแบบ ช่วยให้วางแผนการประกอบโครงและแบ่งชิ้นส่วนย่อยๆได้สะดวกขึ้น พิจารณาการยึด แนวขอบ จุดเชื่อมวงแหวน และการประกอบเข้ากับชิ้นส่วนใหญ่ กับเสารองรับ ให้เหมาะสมกับสถานะการณ์ในการก่อสร้างขณะนั้น เป็นต้น 

โครงสร้างแผ่นผืนธรรมดาอย่างง่าย สามารถวิเคราะห์ให้เห็นผลได้ภายในสองหรือสามชั่วโมง ก็ทำให้ทราบข้อมูลที่ใช้ในการออกแบบรูปทรง และเสนอต่อลูกค้าให้เข้าใจเหตุผลในการเลือกรูปทรงได้อย่างมีเหตุผล หากแต่การวิเคราะห์นี้เป็นส่วนที่ซับซ้อนและอธิบายให้เข้าใจได้ยาก ต้องดำเนินการโดยวิศกร ที่ชำนาญการวิเคราะห์นี้เฉพาะทาง ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ตามลักษณะการวิเคราะห์ที่ต้องการในแต่ละกรณี ประโยชน์ในการวิเคราะห์สำหรับเพื่อการออกแบบเบื้องต้น คือ ช่วยการกำหนดรูปทรงเบื้องต้นให้เหมาะสมกับความสมดุลป์ และการกระจายแรงได้สม่ำเสมอทั่วโครงสร้าง ปฏิกริยาที่เกิดขึ้นเมื่อมีแรงลมมากระทำที่โครงสร้าง แรงสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้น เป็นต้น 
 

แรงดันต่อแผ่นผืนกระทำในลักษณะของแรงที่มีปริมาณตแต่างกัน กระจายต่อเนื่อง บนผิวของแผ่นผืน ไปที่จุดยึดและจุดเชื่อมต่างๆที่ประกอบกันของโครงทั้งหมด ทั้งโดยทางตรงและโดยทางอ้อม ปฏิกริยาที่เกิดขึ้นของแรงจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติในการรับแรงดึง หรือควมสามรถในการบิดตัวของแผ่นผืนด้วย ปฏิกริยาตอบสนองของแผ่นผืน ช้าหรือเร็ว และอย่างไร แสดงผลให้ทราบจากขบวนการวิเคราะห์ทางคอมพิวเตอร์ 
จากการคำนวณหรือวัดปริมาณแรงต่างที่เกิดขึ้นในโครงสร้าง ทำให้เข้าใจได้ว่า แผ่นผืนจะทรงตัวลักษณะใด และได้อย่างไร เมื่อมีแรงลมและหิมะมีต่อโครงสร้าง ปฏิกริยาที่เกิดอย่างต่อเนื่องที่จุดเชื่อมทั้งหลาย การเปลี่ยรูปของแผ่นผืน ณ จุดเชื่อมชิ้นส่วนต่างๆ สามารถบรรทึกข้อมูลต่างๆไว้ได้ก่อนเป็นการล่วงหน้า ขบวนการวิเคราะห์กระทำถึงขั้นทดสอบความเสียหาย ของแผ่นผืนเมื่อมีแรงกระทำสูงสุดเกินพิกัดที่กำหนดจากมาตรฐาน และส่วนความปลอดภัยที่สำรองไว้ ทำให้ทราบความเสียหายของแผ่นผืนเกิดขึ้นที่ส่วนใดก่อนหลัง มีปริมาณความเสียหายต่างกันเพียงไร ก็สามารถแสดงและโชว์ปริมาณด้วยกร๊าฟแสดงผล ( Von Mises graph)  

ผลเหล่านี้จะถูกบรรทึกไว้และวิศวกรนำไปใช้ในการพิจารณาประกอบกับหลักการอื่น เพื่อสรุปผลการออกแบบที่ถูกต้องและแม่นยำทางวิศวกรรม และการกำหนดรูปทรงของแผ่นผืนที่สมเหตุสมผลมากขึ้น การตรวจสอบ กระทำโดยรอบคอบในทุกๆส่วนของโครงสร้างที่จะมีผลสำคัญในการตอบสนองแรงที่กระทำต่างๆ ของโครงสร้าง การวิเคราะห์ส่วนของแผ่นผืน จำเป็นต้องมีการจำลองตรึงแผ่นผืนล่วงหน้า เพื่อเลือกรูปทรงในเบื้องต้น แล้ววัดปฏิกริยาที่เกิดขึ้นที่ขอบโดยรอบ หรือบริเวณขอบนอกของรูปทรง ความแข็งแรงที่ช่วยต้านการยับย่นของแผ่นผืน ซึ่งเป็นปฏิกริยาของการออกแบบรูปทรงแผ่นผืนโดยตรง 

ทั้งหมดอย่างที่กล่าวแล้ว อาศัยการวิเคราะห์โดยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เมื่อนำผลทั้งหมดมาพิจารณาร่วมกัน ก็จะเข้าใจปฏิกริยาการกระจายแรงที่แตกต่างกันในทุกชิ้นส่วนของโครงสร้างนี้ได้อย่างชัดเจน มีผลต่อสิ่งเหล่านี้คือ