膜材強度等級選用(yòng) 與膜材厚度“無關”
日期：2020-06-17
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不同于鋼材，織物(wù)類膜材是非均質(zhì)的各向異性的材料，力學(xué)性能(néng)取決于其織物(wù)基材。不同的纖維種類、不同的紗線(xiàn)規格、不同的編織方法，決定了膜材的力學(xué)性能(néng)不同。某個品牌的某個型号的膜材，在其生産(chǎn)過程中(zhōng)，厚度t不再是一個自變量。同時，由于膜材厚度本來就很(hěn)小(xiǎo)，測量的誤差會比較大。所以在表征膜材力學(xué)特性參數時，一般不再用(yòng)單位面積，而是用(yòng)單位寬度來表示，這樣更加直觀，而且更加準确。注意，這裏用(yòng)的詞是張力而不是應力，應力的單位是kN/m2或N/mm2。《膜結構技(jì )術規程》CECS158 依據膜材的極限抗拉強度值，将膜材分(fēn)了幾個等級，便于應用(yòng)。膜材強度的單位為(wèi)N/5cm（這與膜材強度的測試方法有(yǒu)關）。确定膜材強度等級時，依據的是極限抗拉強度值，而膜材厚度和重量僅是一個參考。在膜結構設計時，一般是根據計算所得的膜面最大張力，乘以安(ān)全系數（《膜結構技(jì )術規程》按照我國(guó)現行标準，将安(ān)全系數換算為(wèi)分(fēn)項系數），然後比照膜材的極限抗拉強度，直接選取膜材等級。此時可(kě)能(néng)會出現這種情況，不同廠商(shāng)的某兩個型号的膜材，極限抗拉強度一樣，但膜材厚度和重量不一樣。而選取膜材等級時我們隻看極限抗拉強度，不看厚度，也可(kě)以說與膜材厚度“無關”。鋼絲繩、鋼絞線(xiàn)、鋼絲束，怎麽區(qū)分(fēn)？由于構成索的鋼絲材質(zhì)不同、強度不同、絲徑不同、扭轉角不同、孔隙率不同，因此，在索結構設計時，一般不會用(yòng)索的截面積乘以鋼絲抗拉強度得到索的抗力去确定索的直徑。而是根據計算所得的索最大拉力，乘以安(ān)全系數，然後比照成品索的最小(xiǎo)破斷力，直接選取索規格。同樣會出現這種情況，不同廠商(shāng)的成品索最小(xiǎo)破斷力一樣，但索的直徑不一樣。而選取索規格時我們隻看最小(xiǎo)破斷力，不看直徑，可(kě)以說與索直徑“無關”。當然，同一廠商(shāng)還是膜材越厚強度越高、索直徑越大強度越高。這裏所說的與膜材厚度“無關”，與索直徑“無關”，是因為(wèi)在選取膜材等級時用(yòng)的是膜面張力而不是膜面應力，選取索規格時用(yòng)的是索拉力而不是索應力。甚至可(kě)以說，在相同極限抗拉強度下，膜材越薄說明生産(chǎn)工(gōng)藝水平越高；相同最小(xiǎo)破斷力下，索直徑越小(xiǎo)說明制作(zuò)工(gōng)藝水平越高。
