ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК, СОЕДИНЕНИЙ ПЛЁНКИ ETFE ДЛЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ СООРУЖЕНИЙ - Юницкий, Анатолий Эдуардович; Малахов, Роман Анатольевич; Петровец, Александр Николаевич (Вестник Брестского государственного технического университета, 2025)
Современные архитектурные и инженерные задачи требуют применения инновационных материалов, способных обеспечить не только высокие эксплуатационные характеристики, но и соответствие критериям энергоэффективности, экологичности и технологичности. Одним из таких материалов является плёнка из этилен-тетрафторэтилена (ETFE). Изначально она разрабатывалась для нужд авиационной и космической промышленности. Однако уже на протяжении многих лет она успешно применяется в строительстве – в том числе в качестве ограждающих светопрозрачных конструкций. В рамках разработки биосферного струнного шатра было проведено исследование свойств плёнки ETFE, поскольку данный материал позволяет перекрывать значительные пролёты при минимальном весе и обладает рядом уникальных характеристик, таких как высокая прочность, устойчивость к ультрафиолетовому излучению и высокая светопропускная способность, включая спектр, необходимый для фотосинтеза. Это делает его идеальным кандидатом для создания замкнутых комплексов с контролируемой искусственной экосистемой. В процессе численного моделирования плёнки как элемента покрытия шатра возник вопрос назначения характеристик материала – учитывать ли плёнку как линейный изотропный материал, что упрощает расчёт, но может искажать реальную картину напряжённо-деформированного состояния, или же учитывать её как нелинейный анизотропный материал, позволяющий более корректно описать работу плёнки под действием различного вида нагрузок. В настоящем исследовании были определены прочностные характеристики плёнки ETFE в различных направлениях. Была установлена зависимость влияния температуры на прочностные характеристики, а также влияние циклических нагрузок на материал. С целью выбора наиболее эффективных способов соединения полотен плёнки между собой, в том числе на основе сварки и механических креплений, были выполнены соответствующие испытания, результаты которых легли в основу проектных решений по формированию оболочки шатра.