膜结构看台常见膜材的物理性能
膜结构看台作为一种大跨度膜结构建筑,膜材料的选择和设计先要考虑其抗风能力和抗雨雪荷载能力,而常用的膜材料主要有P型膜、PTFE膜和ETFE膜。对三种膜材料的物理性能分析表明,膜材料的抗风、抗雨雪荷载能力与其拉伸强度、撕裂强度和搭接强度有关。
一、 P型膜材料的物理财产
P类薄膜材料是指将聚合物纤维编织成基布并在表面涂覆不同材料而形成的薄膜材料。它分为PVC、PVDF和PVF。它们的物理强度取决于编织基布的强度,与厚度和表面涂层材料无关。
1.抗拉强度
由于P型膜材料是非线性和非弹性材料,其拉伸强度与基材的经纬度方向有关。实验表面表明,其纵向拉伸强度比纬度低5%至8%。因此,在设计和建造时,应避免纵向拉伸强度。
2.撕裂强度
P型膜材料抗撕裂方向的差异主要与基材的编织方法有关。当使用混合编织时,基本上没有差异,但当使用平行编织时,差异会超过5%。通常,涂层越厚,与基材的结合越好,P型膜材料的抗撕裂性就越好。由于膜结构看台膜材料撕裂强度的基数不高,因此在设计和材料布局中,尤其是在安装过程中,应尽可能避免膜材料撕裂,而不会损坏安装,如冲孔。
3.搭接强度
在大多数情况下,膜材料的拼接是热封高频焊接,膜材料焊接强度和焊接尺寸直接决定其焊接强度。一般来说,聚酯纤维膜材料的焊接强度高于膜材料本身的强度,因此对于P类膜材料,在焊接前应打磨涂层。同时,为了提高焊接强度,还可以增加焊接的宽度和深度。
二、 聚四氟乙烯薄膜的物理财产
PTFE膜材料是由玻璃纤维编织成基布,然后涂上聚四氟乙烯树脂制成的复合材料。其物理强度高于P型膜材料,弹性模量小,稳定性好。
1.抗拉强度和预应力
目前,PTFE膜只能用于通过平行编织编织玻璃纤维,因此其在经向上的拉伸强度比在纬向上的低10%。同时,由于PTFE膜能够承受相对较大的预应力并具有较好的刚度,因此在使用时不仅需要考虑其抗拉强度,还需要考虑预应力的释放。
2.撕裂强度和搭接强度
PTFE薄膜材料的撕裂强度与玻璃纤维的密度及其表面的涂层有关,这需要考虑膜结构看台薄膜制造商使用的原材料和涂层的性能。PTFE膜材料的焊接不同于其他膜材料。由于玻璃纤维的高熔点,应使用热熔膜来辅助表面涂层熔合。
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