Kaip pasirinkti tinkamą membranos struktūrą?

Įtempimo membranos konstrukcijos yra nauja ir populiari statybinių medžiagų rūšis. Renkantis įtempimo membranos struktūrą, būtina suprasti jos veikimo charakteristikas. Žemiau pateikiamas išsamus įvadas:

1. Tempimo savybės: Membraninių medžiagų tempimo savybės apima tris mechaninius rodiklius: tempimo stiprumą, tempimo modulį ir Puasono koeficientą. Pačios membraninės medžiagos negali atlaikyti gniuždymo ar lenkimo, tačiau turi labai didelį atsparumą tempimui. Todėl norint užtikrinti normalų membranos struktūros veikimą, reikia įtempti ir suformuoti slenkančius lenktus paviršius. Paprastai membraninių medžiagų atsparumas tempimui gali siekti daugiau nei 100 MPa.

Membranos medžiagos įtempių-įtempių santykis yra ne-tiesinis. Paprastai liestinės modulis naudojamas kaip tamprumo modulis. Membranos medžiagos tamprumo modulis yra maždaug trečdalis plieno. Membranos medžiagos Puasono santykis, ty jos šoninės deformacijos charakteristika, yra maždaug 0,2. Kadangi membrana yra dviašiai įtempta struktūra, membranos medžiagos tamprumo modulis ir Puasono santykis turi būti nustatytas atliekant dviašį tempimo bandymą projektavimo etape.

2. Plyšimo stiprumas: membraninės medžiagos yra tempiamos konstrukcinės medžiagos, o jų plyšimas yra daug sunkesnis nei tempimo gedimas. Todėl stiprumas ir atsparumas plyšimui yra labai svarbūs. PVC-dengtų poliesterio gijų audinių atsparumas plyšimui yra vidutinis, o PTFE-dengtų stiklo pluošto medžiagų atsparumas plyšimui yra didelis.

3. Ortotropinės savybės: lenktam tempiamosios membranos struktūros paviršiui reikia priešingų kreivių išilgai dviejų pagrindinių ašių – metmenų ir ataudų. Viena kreivumo kryptis turi būti įgaubta žemyn, o kita – išgaubta į viršų. Tradiciniai membraniniai substratai yra audžiami iš metmenų ir ataudų siūlų, pasižyminčių stipriomis ortotropinėmis savybėmis, o metmenų ir ataudų deformacijos galimybės skiriasi 3–5 kartus.

4. Šliaužimas ir atsipalaidavimas: Šliaužimas ir atsipalaidavimas yra dar viena svarbi membraninių medžiagų savybė ir reikšminga susiraukšlėjimo ir gedimo priežastis. Į šį veiksnį reikia atsižvelgti atliekant pjovimo analizę ir apdorojimą. Poliesterio gijų audiniai per pirmuosius dešimt naudojimo metų gali prarasti 50 % įtempimo dėl šliaužimo, o stiklo pluošto audiniai yra daug stabilesni.

5. Ne-mechaninės savybės: su sauga-susijusios savybės, pvz., ilgaamžiškumas, atsparumas ugniai ir apsauga nuo žaibo; su sauga nesusijusias savybes, pvz., garso izoliaciją ar akustines savybes, ir savaiminio -išsivalymo savybes.