蒙皮效應容易產生應力集中,雖然膜材的強度計算沒有問題,但是應力集中時,情況卻不一樣。就像我們氣球吹到一定程度,用針一扎就破。
膜材的強度:膜材的強度隨時間的變化是要衰減的,衰減的程度和膜材的涂層有關,以PVDF的膜材為例,20μm涂層的膜材,3年后的強度只有當初的30%。也就是說,當初計算安全的氣膜,3年后就會不安全。
以上兩個特點決定了沒有斜向網狀鋼纜的氣膜是不安全的,不適合作為永*建筑。
我們的氣膜主要的承力系統不是靠膜材,而是鋼纜;即使膜材的強度有所下降,也不會影響建筑的安全。
那什么是應力集中呢:
彈性力學中的一類問題,應力在固體局部區域內顯著增加的現象。多出現于尖角、孔洞、缺口、溝槽以及有剛性約束處及其鄰域。應力集中會引起脆性材料斷裂;使物體產生疲勞裂紋。在應力集中區域,應力的*大值(峰值應力)與物體的幾何形狀和加載方式等因素有關。局部增加的應力值隨與峰值應力點的間距的增加而迅速衰減。由于峰值應力往往超過屈服*限(見材料力學性能)而造成應力的重新分配,所以,實際的峰值應力常低于按彈性力學計算出的理論峰值應力。反映局部應力增加程度的參數稱為應力集中系數k,它是峰值應力與不考慮應力集中時的應力的比值,恒大于1且與載荷大小無關。在無限大平板的單向拉伸情況下,其中圓孔邊緣的k=3;在彎曲情況下,對于不同的圓孔半徑與板厚比值,k=1.8~3.0;在扭轉情況下,k=1.6~4.0。
看的出氣膜的應力集中系數應該是K=3的情況,就是說應力集中的力是正常受力的3倍以上。