Kuidas valida sobivat membraanikonstruktsiooni?

Pingutusmembraanstruktuurid on uus ja populaarne ehitusmaterjalide tüüp. Pingutusmembraani struktuuri valimisel on oluline mõista selle tööomadusi. Allpool on üksikasjalik tutvustus:

1. Tõmbeomadused: membraanimaterjalide tõmbeomadused hõlmavad kolme mehaanilist näitajat: tõmbetugevus, tõmbemoodul ja Poissoni suhe. Membraanmaterjalid ise ei talu survet ega painutamist, kuid neil on väga kõrge tõmbetugevus. Seetõttu tuleb membraanistruktuuri normaalse töö tagamiseks rakendada eelpinget ja moodustada edasi-tagasi kõverad pinnad. Tavaliselt võib membraanimaterjalide tõmbetugevus ulatuda üle 100 MPa.

Membraanimaterjali pinge-deformatsioonisuhe on mitte-lineaarne. Üldiselt kasutatakse elastsusmoodulina puutujamoodulit. Membraani materjali elastsusmoodul on ligikaudu üks-kolmandik terase elastsusmoodulist. Membraanimaterjali Poissoni suhe ehk selle külgdeformatsiooni karakteristik on ligikaudu 0,2. Kuna membraan on biaksiaalselt pingestatud struktuur, tuleb membraanimaterjali elastsusmoodul ja Poissoni suhe määrata projekteerimisetapis kaheteljelise tõmbekatsega.

2. Rebenemistugevus: Membraanmaterjalid on tõmbejõulised konstruktsioonimaterjalid ja nende rebenemiskahjustus on palju raskem kui tõmbekahjustus. Seetõttu on rebimistugevus ja rebenemiskindlus üliolulised. PVC-kaetud polüesterfilamentkangastel on mõõdukas rebenemiskindlus, samas kui PTFE-kattega klaaskiudmaterjalidel on kõrge rebenemiskindlus.

3. Ortotroopsed omadused: tõmbemembraani struktuuri kõverjooneline pind nõuab vastandlikke kumerusi piki selle kahte põhitelge, lõime ja koe. Üks kumerussuund peab olema allapoole nõgus, teine ​​aga ülespoole kumer. Traditsioonilised membraani aluspinnad on kootud lõimelõngast ja koelõngast, millel on tugevad ortotroopsed omadused ning lõime ja koelõnga deformatsioonivõime on 3–5 korda erinev.

4. Roomamine ja lõdvestumine: Roomamine ja lõdvestumine on membraanimaterjalide teine ​​oluline omadus ning oluline kortsumise ja rikke põhjus. Seda tegurit tuleb lõikeanalüüsi ja töötlemise käigus arvestada. Polüesterfilamentkangad võivad esimese kümne kasutusaasta jooksul kaotada libisemise tõttu 50% oma eelpingest, samas kui klaaskiudkangad on palju stabiilsemad.

5. Mitte-mehaanilised omadused: ohutusega-seotud omadused, nagu vastupidavus, tulekindlus ja piksekaitse; mitte-ohutusega-seotud omadused, nagu heliisolatsioon või akustilised omadused, ja isepuhastuvad