E類ETFE 膜材強(qiáng)度

通過對兩個生產(chǎn)廠家、5 種厚度（80μm、100μm、200μm、250μm、300μm）、總計300 根試樣的單軸拉伸試驗，得到室溫條件下保證率為 95%時的第一屈服強(qiáng)度、第二屈服強(qiáng)度以及極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。單向拉伸試驗表明，ETFE 膜材長度方向與寬度方向的拉伸性能基本相同，設(shè)計中可將 ETFE 膜材按各向同性材料處理。不同厚度的材料強(qiáng)度差異不大， 無需再細(xì)分級別，設(shè)計中可根據(jù)結(jié)構(gòu)承載力要求選用不同厚度膜材或膜材層數(shù)。研究表明，E 類膜材單向拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線經(jīng)歷了兩個比較明顯的剛性轉(zhuǎn)折點(diǎn)（圖 2 中B 點(diǎn)和 C 點(diǎn)），分別定義兩個轉(zhuǎn)折點(diǎn)為 E 類膜材的第一屈服點(diǎn)和第二屈服點(diǎn)。第一屈服點(diǎn) B 之前應(yīng)力應(yīng)變呈近似直線關(guān)系，可以認(rèn)為材料處于彈性狀態(tài)。經(jīng)過 B 點(diǎn)后，應(yīng)力應(yīng)變曲線仍保持近似直線，但直線的斜率迅速減小，可以認(rèn)為材料發(fā)生屈服。當(dāng)應(yīng)力超過第二屈服點(diǎn)C 后，材料迅速被拉長，隨著應(yīng)變的大幅度增加，逐漸出現(xiàn)應(yīng)力強(qiáng)化并最終斷裂。試驗統(tǒng)計結(jié)果還表明，第一及第二屈服強(qiáng)度數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差較小，屈服強(qiáng)度是描述 E 類膜材強(qiáng)度值的可靠指標(biāo)。

高溫環(huán)境下E 類膜材強(qiáng)度將出現(xiàn)較為明顯的下降。試驗表明，當(dāng)溫度從 20℃升高到 40℃ 時，E 類膜材的屈服強(qiáng)度與破斷強(qiáng)度將下降約 20%。由于膜結(jié)構(gòu)強(qiáng)度主要受風(fēng)荷載控制，暴風(fēng)時氣溫一般不會達(dá)到 40℃，因此仍可按室溫時的強(qiáng)度值進(jìn)行設(shè)計。當(dāng) ETFE 膜結(jié)構(gòu)經(jīng)歷持續(xù) 40℃以上高溫時，需進(jìn)行膜材強(qiáng)度試驗并在設(shè)計中對強(qiáng)度值進(jìn)行折減。附錄 B 規(guī)定了試驗確定 E 類膜材第一及第二屈服點(diǎn)的方法。

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