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上海膜結(jié)構(gòu)車棚膜結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計應(yīng)用

2021-04-24 14:21:37 評論：2 點(diǎn)擊：560

1 ) 膜材內(nèi)的拉應(yīng)力超過其經(jīng)向或緯向抗拉強(qiáng)度,導(dǎo)致膜材被拉斷; 2 ) 由于膜材接縫處或膜與其他構(gòu)件的連接處的連接強(qiáng)度不足所導(dǎo)致的開裂;

1 ) 膜材內(nèi)的拉應(yīng)力超過其經(jīng)向或緯向抗拉強(qiáng)度,導(dǎo)致膜材被拉斷;

2 ) 由于膜材接縫處或膜與其他構(gòu)件的連接處的連接強(qiáng)度不足所導(dǎo)致的開裂;

3 ) 在膜材安裝過程中或由于構(gòu)造不當(dāng)所導(dǎo)致的膜材撕裂。從結(jié)構(gòu)角度講, 對膜材的選擇就是要保證膜材的抗拉強(qiáng)度、連接強(qiáng)度和抗撕裂強(qiáng)度滿足膜結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求。

對于第一種失效模式,可以通過增大膜材的安全系數(shù)來避免。通常在永久性荷載(如自重、預(yù)張力 )作用下, 膜材的安全系數(shù)取 8; 對于風(fēng)荷載起控制作用的組合,安全系數(shù)取4;對于雪荷載, 安全系數(shù)則取5。因?yàn)檠┖奢d通常會持續(xù)一段較長的時間 ,可以認(rèn)為是一種半永久性荷載。由于膜材的經(jīng)緯向抗拉強(qiáng)度及膜面在各個方向的應(yīng)力并不相同, 上述校核要按方向分別進(jìn)行。

對于第二種失效模式,可在接縫計算時加大安全系數(shù)、保證必要的接縫寬度來避免。當(dāng)采用焊接連接時,通常 PVC及 PTFE 膜材的接縫寬度為 40-75mm,小品中也有采用25mm的; ETFE 膜材的焊接接縫寬度一般為 10mm; 具體寬度取決于膜面設(shè)計應(yīng)力及焊接加工的質(zhì)量。接縫強(qiáng)度還與溫度相關(guān), 溫度越高, 強(qiáng)度越低。除設(shè)計選定外,實(shí)際加工時還需試焊、測試接縫強(qiáng)度。

第三種失效模式, 往往與應(yīng)力集中有關(guān), 這也是設(shè)計和安裝過程中尤其要注意避免的。由于膜材的撕裂強(qiáng)度僅為其抗拉強(qiáng)度的十分之一左右,從國內(nèi) 、外已有膜結(jié)構(gòu)的工程經(jīng)驗(yàn)來看, 膜材撕裂是最易發(fā)生的工程事故。膜材安裝過程中的臨時固定措施不當(dāng)是導(dǎo)致膜材撕裂的主要原因之一, 此時的膜材已經(jīng)展開但尚未繃緊, 在陣風(fēng)的作用下極易導(dǎo)致膜材撕裂。設(shè)計中所采用的構(gòu)造措施不當(dāng) , 也是導(dǎo)致膜材內(nèi)的應(yīng)力集中并最終撕裂的原因之一。在膜面與其他構(gòu)件的連接處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中 ,對這些部位應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng), 即增加邊界處膜的層數(shù)。

此外 ,由于膜結(jié)構(gòu)的變形比較大,在膜結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的連接部位應(yīng)保證具有足夠的自由度; 同時要防止膜面在風(fēng)作用下與周圍其他物體相碰撞或摩擦而使膜面受損。

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