景觀(guān)膜結構遮陽(yáng)棚性能簡(jiǎn)介和景觀(guān)膜結構遮陽(yáng)棚說(shuō)明
一、膜材料的力學(xué)性能
景觀(guān)膜結構遮陽(yáng)棚所用的膜材料為具有高強、阻燃、耐久、自潔等特性的高強復合材料,一般由基布和涂層二部分組成?;贾饕捎酶邚娋壑w維或玻璃纖維絲編織而成,有平織和絞織等多種編織方法,不同的編織方法影響著(zhù)膜材料的經(jīng)緯向力學(xué)性能指標,提供膜的抗拉強度和抗撕裂強度等;涂層材料主要有聚四氟乙烯和聚氯乙烯,在一定程度上提高了膜材料各項強度指標,為提高膜材料的耐久、自潔等特性,表面往往有一層氟涂層或硅涂層,提供膜材料的耐火、耐久及防水、自潔等性能,決定著(zhù)膜材料的物理特性。
膜材料是一種高強柔軟的織物,具有較高的抗拉強度,有一定的抗撕裂強度,但其平面內的抗壓、抗彎強度幾乎為零,抗剪強度也很低,并具有一定的各向異性和材料幾何非線(xiàn)性性質(zhì),使用時(shí)又易發(fā)生應力松弛和徐變,因而在景觀(guān)膜結構遮陽(yáng)棚分析計算中如何正確地確定膜材料的各項力學(xué)參數及本構關(guān)系將是一項極其繁瑣而又必不可少的事情。在實(shí)際工程應用時(shí),隨著(zhù)膜材料品種的不同,膜中預應力一般在1~8kN/m,即使在更不利荷載工況下,膜中應力值也只是其抗拉強度的1/4~1/8,為簡(jiǎn)便設計計算,一般可假定膜材料為正交異性的線(xiàn)彈性材料,由彈性力學(xué)理論可知,平面應力正交異性彈性材料的本構關(guān)系。
二、膜材料的物理性能
隨著(zhù)景觀(guān)膜結構遮陽(yáng)棚分析理論和設計施工經(jīng)驗的不斷成熟和完善,景觀(guān)膜結構遮陽(yáng)棚已從眾多的現代建筑形式中異軍突起,越發(fā)地受到人們的青睞,吸引著(zhù)眾多的建筑、結構工程師們來(lái)設計建造現代大中小型永久性或半永久性的景觀(guān)膜結構遮陽(yáng)棚建筑。同時(shí)也對膜材料的物理性能提出了更多的要求。
1.高強度
膜材料是一種柔性織物,織物內部只有存在一定的應力場(chǎng),才能獲得一定的剛度。因此,對于景觀(guān)膜結構遮陽(yáng)棚而言,任何情況下不允許膜中有無(wú)應力狀態(tài)。在高應力狀態(tài)下,膜材料的抗拉強度越高,越不易發(fā)生徐變和老化;其次,在大跨度景觀(guān)膜結構遮陽(yáng)棚中,膜中應力往往較大,且對膜的安全度要求較高,一般在長(cháng)期荷載作用下,安全系數?。丁?,在短期荷載作用下,安全系數?。?。安全系數考慮了以下幾種不利因素:膜材料本身的強度和彈性常數有較大的變異性;景觀(guān)膜結構遮陽(yáng)棚計算假定及計算結果的不精確性;膜材料雙向應力測試與實(shí)際情況的差異;紫外線(xiàn)照射下膜材的老化;動(dòng)靜力下膜材的疲勞;膜材制作和施工過(guò)程中的劃傷和折疊等。因此,景觀(guān)膜結構遮陽(yáng)棚建筑中的膜材料必須具有較高的抗拉強度及抗撕裂強度。