Kā izvēlēties piemērotu membrānas struktūru?

Spriegojuma membrānas konstrukcijas ir jauns un populārs būvmateriālu veids. Izvēloties spriegošanas membrānas struktūru, ir svarīgi saprast tās veiktspējas raksturlielumus. Zemāk ir detalizēts ievads:

1. Stiepes īpašības: Membrānas materiālu stiepes īpašības ietver trīs mehāniskos rādītājus: stiepes izturību, stiepes moduli un Puasona koeficientu. Membrānas materiāli paši nevar izturēt saspiešanu vai locīšanu, taču tiem ir ļoti augsta stiepes izturība. Tāpēc, lai nodrošinātu normālu membrānas struktūras darbību, ir jāievieš priekšspriegojums un jāveido abpusēji izliektas virsmas. Parasti membrānas materiālu stiepes izturība var sasniegt vairāk nekā 100 MPa.

Membrānas materiāla sprieguma-deformācijas attiecība nav-lineāra. Parasti pieskares moduli izmanto kā elastības moduli. Membrānas materiāla elastības modulis ir aptuveni viena-trešdaļa tērauda elastības modulis. Membrānas materiāla Puasona koeficients, ti, tā sānu deformācijas raksturlielums, ir aptuveni 0,2. Tā kā membrāna ir biaksiāli nospriegota struktūra, membrānas materiāla elastības modulis un Puasona attiecība ir jānosaka, izmantojot biaksiālo stiepes testu projektēšanas fāzē.

2. Plīsuma izturība: Membrānas materiāli ir stiepes konstrukcijas materiāli, un to plīsuma atteice ir daudz smagāka nekā stiepes atteice. Tāpēc izturībai pret plīsumiem un plīsumiem ir izšķiroša nozīme. PVC-pārklātiem poliestera pavedienu audumiem ir mērena plīsuma izturība, savukārt stikla šķiedras materiāliem ar PTFE-pārklājumu ir augsta plīsuma izturība.

3. Ortotropās īpašības. Stiepes membrānas struktūras izliektajai virsmai ir nepieciešami pretēji izliekumi gar tās divām galvenajām asīm — velku un audu. Vienam izliekuma virzienam jābūt ieliektam uz leju, bet otram – uz augšu izliektam. Tradicionālie membrānas substrāti ir austi no šķēru un audu pavedieniem, kuriem piemīt spēcīgas ortotropas īpašības, ar 3-5 reizes šķēru un audu deformācijas spēju atšķirību.

4. Slīdēšana un atslābums: Šļūde un atslābums ir vēl viena svarīga membrānas materiālu īpašība un nozīmīgs grumbu un neveiksmju cēlonis. Šis faktors jāņem vērā griešanas analīzes un apstrādes laikā. Pirmajos desmit lietošanas gados poliestera pavedienu audumi var zaudēt 50% no nospriegojuma šļūdes dēļ, savukārt stikla šķiedras audumi ir daudz stabilāki.

5. Ne-mehāniskās īpašības: ar drošību-saistītas īpašības, piemēram, izturība, ugunsizturība un zibensaizsardzība; ar drošību-nesaistītas īpašības, piemēram, skaņas izolācijas vai akustiskās īpašības, kā arī pašattīrīšanās īpašības.