Comment choisir une structure membranaire adaptée ?

Les structures à membrane tendue constituent un type de matériau de construction nouveau et populaire. Lors de la sélection d’une structure à membrane tendue, il est essentiel de comprendre ses caractéristiques de performance. Ci-dessous une introduction détaillée :

1. Propriétés en traction : Les propriétés en traction des matériaux membranaires comprennent trois indicateurs mécaniques : la résistance à la traction, le module de traction et le coefficient de Poisson. Les matériaux membranaires eux-mêmes ne peuvent pas résister à la compression ou à la flexion, mais ils possèdent une très grande résistance à la traction. Par conséquent, pour assurer le fonctionnement normal de la structure membranaire, une prétension-doit être introduite et des surfaces courbes alternatives doivent être formées. Généralement, la résistance à la traction des matériaux membranaires peut atteindre plus de 100 MPa.

La relation contrainte-déformation du matériau de la membrane n'est pas-linéaire. Généralement, le module tangent est utilisé comme module élastique. Le module élastique du matériau de la membrane est environ un tiers de celui de l'acier. Le coefficient de Poisson du matériau membranaire, c'est-à-dire sa caractéristique de déformation latérale, est d'environ 0,2. Étant donné que la membrane est une structure soumise à des contraintes biaxiales, le module d'élasticité et le coefficient de Poisson du matériau de la membrane doivent être déterminés par des essais de traction biaxiale pendant la phase de conception.

2. Résistance à la déchirure : Les matériaux membranaires sont des matériaux structurels résistants à la traction, et leur rupture à la déchirure est beaucoup plus grave que la rupture à la traction. C’est pourquoi la résistance à la déchirure et la résistance à la déchirure sont cruciales. Les tissus en filaments de polyester enduits de PVC-ont une résistance à la déchirure modérée, tandis que les matériaux en fibre de verre enduits de PTFE-ont une résistance élevée à la déchirure.

3. Propriétés orthotropes : La surface incurvée d'une structure à membrane tendue nécessite des courbures opposées le long de ses deux axes principaux, chaîne et trame. Une direction de courbure doit être concave vers le bas, tandis que l’autre doit être convexe vers le haut. Les substrats membranaires traditionnels sont tissés à partir de fils de chaîne et de trame, présentant de fortes propriétés orthotropes, avec une différence de 3 à 5 fois dans les capacités de déformation de chaîne et de trame.

4. Fluage et relaxation : Le fluage et la relaxation sont une autre caractéristique importante des matériaux membranaires et une cause importante de plissement et de défaillance. Ce facteur doit être pris en compte lors de l’analyse et du traitement de la découpe. Les tissus en filaments de polyester peuvent perdre 50 % de leur prétension en raison du fluage au cours des dix premières années d'utilisation, tandis que les tissus en fibre de verre sont beaucoup plus stables.

5. Propriétés non-mécaniques : propriétés liées à la sécurité-, telles que la durabilité, la résistance au feu et la protection contre la foudre ; propriétés non-liées à la sécurité-, telles que l'isolation phonique ou les propriétés acoustiques, et les propriétés auto-nettoyantes.