كيفية اختيار هيكل الغشاء المناسب؟

تعتبر هياكل غشاء التوتر نوعًا جديدًا وشائعًا من مواد البناء. عند اختيار هيكل غشاء التوتر، من الضروري فهم خصائص أدائه. وفيما يلي مقدمة مفصلة:

1. خواص الشد: تشتمل خواص الشد للمواد الغشائية على ثلاثة مؤشرات ميكانيكية: قوة الشد، ومعامل الشد، ونسبة بواسون. لا تستطيع المواد الغشائية نفسها تحمل الضغط أو الانحناء، ولكنها تمتلك قوة شد عالية جدًا. ولذلك، لضمان التشغيل الطبيعي لبنية الغشاء، يجب إدخال -الشد المسبق، ويجب تشكيل الأسطح المنحنية الترددية. عادة، يمكن أن تصل قوة الشد للمواد الغشائية إلى أكثر من 100 ميجاباسكال.

علاقة الإجهاد-بالانفعال لمادة الغشاء ليست-خطية. بشكل عام، يتم استخدام معامل الظل كمعامل مرن. يبلغ معامل المرونة لمادة الغشاء حوالي-ثلث نظيره في الفولاذ. تبلغ نسبة بواسون لمادة الغشاء، أي خاصية التشوه الجانبي، حوالي 0.2. نظرًا لأن الغشاء عبارة عن هيكل مجهد ثنائي المحور، فيجب تحديد المعامل المرن ونسبة بواسون لمادة الغشاء من خلال اختبار الشد ثنائي المحور أثناء مرحلة التصميم.

2. قوة التمزق: المواد الغشائية هي مواد هيكلية قابلة للشد، وفشل تمزيقها أشد بكثير من فشل الشد. ولذلك، قوة المسيل للدموع ومقاومة المسيل للدموع أمر بالغ الأهمية. تتمتع الأقمشة المصنوعة من خيوط البوليستر المطلية بـ PVC- بقوة تمزق متوسطة، في حين تتمتع مواد الألياف الزجاجية المطلية بـ PTFE- بقوة تمزق عالية.

3. الخصائص التقويمية: يتطلب السطح المنحني لبنية الغشاء الشدي انحناءات متقابلة على طول المحورين الرئيسيين، السداة واللحمة. يجب أن يكون أحد اتجاهي الانحناء مقعرًا للأسفل، بينما يجب أن يكون الاتجاه الآخر محدبًا للأعلى. يتم نسج ركائز الأغشية التقليدية من خيوط السداة واللحمة، مما يظهر خصائص قوية لتقويم العظام، مع اختلاف 3-5 مرات في قدرات تشوه السداة واللحمة.

4. الزحف والاسترخاء: يعد الزحف والاسترخاء خاصية أخرى مهمة للمواد الغشائية وسببًا مهمًا للتجعد والفشل. ويجب أخذ هذا العامل في الاعتبار أثناء تحليل القطع ومعالجتها. يمكن أن تفقد أقمشة خيوط البوليستر 50٪ من شدتها بسبب الزحف خلال السنوات العشر الأولى من الاستخدام، في حين أن أقمشة الألياف الزجاجية أكثر استقرارًا.

5. الخصائص غير-الميكانيكية: الخصائص المتعلقة بالسلامة-، مثل المتانة ومقاومة الحريق والحماية من الصواعق؛ الخصائص غير المتعلقة-بالسلامة-، مثل عزل الصوت أو الخصائص الصوتية، وخصائص التنظيف الذاتي-.