膜结构建筑在使用时,假设安全阀和风机正常工作,膜内气压恒定在0.02MPa。重复上述步骤求出2、3号膜材所组成的膜结构建筑在正常工作内压下的适用范围。气肋式膜结构建筑的初始应力主要靠内外压差形成,选取膜面的初始应力是膜结构设计的关键,由专业膜结构百科知识可知:

(1) 膜面内的长期应力不应大于膜材容许应力的1/8,膜面内的短期应力不应大于膜材容许应力的1/4.

(2) 膜结构的空间曲面是由多块平面膜材拼接而成,溶合处的接缝达不到膜材的容许应力,会先于膜材破坏。因此膜材的容许应力需要折减。

(3) 膜结构初始应力(膜面预应力与膜材厚度的乘积)一般应在1.5-3.0kN/m之间。

(4) 在膜结构建筑气肋直径和内压不变的条件下,随着温度25-70℃变化,膜面应力几乎不变;在膜结构建筑气肋直径和温度不变的条件下,随着内压从0.018-0.022MPa变化,膜面应力逐渐加大;在膜结构建筑内压和温度不变的条件下,随着气肋直径增大,膜面应力也逐渐增大。

(5) 在直径为335mm时,1号膜材建成的膜结构建筑来说,随着内压从0.018-0.022MPa化,膜面最大应力在47.70~58.31MPa范围内。加大了膜材的负荷,在不考虑安全系数的情况下,膜材的适用温度在70~56℃以下。

(6) 膜材组成的十字连接口膜结构膜面应力远远大于折减后膜材容许应力的1/4,这导致建筑在短期内可以正常工作,但如果长期的超负荷工作膜材容易出现老化,强度降低,从而导致接口破裂。如果要想长期使用该膜材的建筑,必须提高膜材的抗拉强度,以及焊缝强度,或者减少气肋直径及内压。

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