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膜结构车棚膜材料的力学性能
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时间 : 2022-06-09 07:24 浏览量 : 5

膜结构(Tensioned Membrane structure),它是一种结构 结构系统,由建筑织物、膜材料和支撑构件或电缆组成。它以其新颖独特的建筑形状和良好的应力特性成为大跨度空间结构的主要形式之一。

艺术:充分发挥建筑师的想象力,体现结构构件清晰应力之美。

标志或景观建筑素描等。游乐场、步行街、停车场、建筑屋顶改造更新等。

经济 性:由于膜材料具有一定的透光率,白天可以降低照明强度和时间,节约能源。

膜材料的力学性能

膜结构棚膜材料的力学性能

膜结构棚膜结构中使用的膜材料是具有高强度、阻燃性、耐久性、自清洁性等特点的高强度复合材料,一般由基布和涂层两部分组成。基布主要由高强度聚酯纤维或玻璃纤维丝编织,包括平 编织和绞线。不同的膜结构棚编织方法影响膜材料的经纬度力学性能指标,提供膜的抗拉强度和抗撕裂强度;涂层材料主要包括聚四氟乙烯和聚氯乙烯,在一定程度上提高了膜材料的强度指标。为了提高膜材料的耐久性和自清洁性,表面通常有一层氟涂层或硅涂层,提供耐火性、耐久性、防水性和自清洁性,决定了 膜材料的物理特性。

膜结构棚膜材料是一种高强度柔软的织物,抗拉强度高,抗撕裂强度一定,但平面抗压弯曲强度几乎为零,剪切强度也很低,具有一定的异性和材料 几何非线性性性质,使用时容易应力松弛和徐变

在实际工程应用中,膜中的预应力一般为1~8kN/m,即使在最不利的荷载条件下,膜中的应力值也只是其抗拉强度的1/4~1/8。为了便于设计和计算,一般可以假设膜材料是正交异性的线性弹性材料。从弹性力学理论可以看出,平面应力正交异性弹性材料的本构关系。

二、膜结构棚所用膜材料的物理性能

随着膜结构棚分析理论和设计施工经验的不断成熟和完善,膜结构从许多现代建筑形式中崛起,越来越受到人们的青睐,吸引了许多建筑和结构工程师设计和建造现代大、中、小型永久性或半永久性膜结构建筑。同时,对膜材料的物理性能也提出了更多的要求。

1. 膜结构棚具有高强度的特点

膜结构棚膜材料是一种柔性织物,织物内部只有一定的应力场,才能获得一定的刚度。因此,对于膜结构,在任何情况下都不允许膜处于应力状态。在高应力状态下,膜 材料的抗拉强度越高,就越不容易发生徐变化和老化;其次,在大跨度膜结构中,膜应力往往较大,膜安全要求较高,一般在长期荷载作用下,安全系数为 6~8,在短期荷载作用下,安全系数为4。安全系数考虑了以下不利因素:膜材料本身的强度和弹性常数具有较大的变异性;膜结构计算假设和计算结果的不准确性;膜材料双向应力试验与实际情况的差异;紫外线照射下膜材料的老化;动态和静态下膜材料的疲劳;膜材料在生产和施工过程中的划痕和折叠。因此,膜结构建筑中的膜 材料必须具有较高的抗拉强度和抗撕裂强度。

2.阻燃

膜建筑作为永久性或半永久性建筑,必须完全满足相关建筑材料防火指标的要求。以日本膜结构大国为例:早在20世纪80年代,它们就成功地将膜结构应用于许多大型公共建筑。

编辑:膜结构膜

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