Kumaş yapısı - Fabric structure

Bir kumaş yapısı yapılmış bir yapıdır kumaş ile ya da bir yapısal çerçeve olmadan. Teknoloji, son kullanıcılara çeşitli estetik serbest biçimli bina tasarımları sağlar. Özel yapım yapılar, dünya çapındaki yapısal, alev geciktirici , hava koşullarına dayanıklı ve doğal kuvvet gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmış ve üretilmiştir . Kumaş yapılar, çekme yapısının bir alt kategorisi olarak kabul edilir .

Bir kumaş yapısının malzeme seçimi, tasarımı, mühendisliği, imalatı ve montajı, sağlam bir yapı sağlamak için ayrılmaz bileşenlerdir .

Kumaş yapısı temelleri

Membran malzemeleri

Çoğu kumaş yapısı ağ veya filmden ziyade gerçek kumaştan oluşur . Tipik olarak, kumaş daha yüksek mukavemet , dayanıklılık ve çevresel direnç için sentetik malzemelerle kaplanır ve lamine edilir . En yaygın kullanılan malzemeler arasında, polivinil klorür (PVC) ile lamine edilmiş veya kaplanmış polyesterler ve politetrafloroetilen (PTFE) ile kaplanmış dokuma cam elyafı bulunmaktadır .

Pamuk tuval

Kumaş yapılar için geleneksel kumaş, hafif pamuklu dimi , hafif kanvas veya ağır prova edilmiş kanvastır.

Polyesterler

Mukavemet, dayanıklılık, maliyet ve esneklik, polyester malzemeyi kumaş yapılarında en yaygın kullanılan kılar. PVC filmlerle lamine edilen veya kaplanan polyesterler , genellikle uzun vadeli imalatlar için en ucuz seçenektir. Laminatlar genellikle dokuma veya örülmüş polyester ağlar ( ince kumaş veya alt tabakalar olarak adlandırılır ) üzerinde vinil filmlerden oluşurken, vinil kaplı polyesterler genellikle ekstra mukavemet sağlayan bağlanabilir bir maddeyle kaplanmış yüksek sayımlı, yüksek gerilimli bir temel kumaşa sahiptir. Polyester kumaşın hem kaplama öncesi hem de kaplama işlemi sırasında gerilim altına alınması ile ön kontrasta kumaş yapılır. Bu, boyutsal kararlılığı artıran bir örgü ile sonuçlanır .

Vinil lamine polyesterler

Bir lamine kumaş genellikle, desteksiz PVC filmin iki katmanı arasına sıkıştırılmış bir takviye edici polyester kumaştan oluşur. Bununla birlikte, çoğu kumaş yapısı kullanımı için, tek bir kat oluşturmak üzere ısı, basınç ve bir yapıştırıcı ile birleştirilen iki veya daha fazla kumaş veya film katmanına karşılık gelir .

Açık dokuma veya örgü polyester bez ile, dış vinil filmler kumaştaki açıklıklardan kendilerine yapışır. Bununla birlikte, daha ağır kumaş ince kumaşlar, aynı yapışmayı sağlamak için çok sıkı dokunmuştur. Bu durumda, dış filmleri temel kumaşa yapıştırmak için bir yapışkan kullanılır.

İyi bir kimyasal bağ , hem delaminasyonun önlenmesi hem de dikiş mukavemetlerinin gelişmesi için kritiktir. Dikiş, vinil kaplı kumaşlar birbirine kaynaklandığında oluşturulur. Yapıştırıcı, dikişin bir yapı için tüm sıcaklıklarda kesme kuvvetlerini ve yük gereksinimlerini karşılamasını sağlar. Yapıştırıcı, ince kumaşın liflerine nemin emilmesini önler, bu da dış kaplamanın ince kumaşa yapışmasını etkileyebilecek mantar büyümesini veya donmayı da önler. Yapıştırıcılar, EPA yönetmeliklerine uymak için su bazlıdır.

Açık dokumalı ince kumaşlar genellikle kumaşı daha ekonomik hale getirir, ancak bu aynı zamanda vinilde ihtiyaç duyduğunuz özelliklerin sayısına ve türüne de bağlı olabilir. Neredeyse her renk, UV dirençli vinil kaplı polyester ve renk haslığı vinile dahil edilebilir. Ancak, ne kadar çok özellik eklenirse kumaşın maliyeti de o kadar yüksek olur.

Vinil kaplı polyester

Vinil kaplı polyester , esnek kumaş yapıları için en sık kullanılan malzemedir. Bir polyester bez, bir yapıştırıcı veya yapışkan madde ve dış PVC kaplamalardan oluşur. İnce dokulu kumaş, (başlangıçta sıvı formda uygulanan) kaplamayı destekler ve elde edilen kumaşın gerilme mukavemetini , uzamasını, yırtılma mukavemetini ve boyutsal stabilitesini sağlar. Vinil kaplı polyester, büyük paneller halinde, bir radyo frekansı kaynak makinesi veya bir sıcak hava kapatıcı ile bir üst bindirme dikişinin ısıyla yapıştırılmasıyla üretilir. Yapının yük gereksinimlerini uygun bir dikiş taşıyabilecektir. Çekme mukavemeti test edilirken dikiş alanı orijinal kaplanmış kumaştan daha güçlü olmalıdır.

Baz kumaşın gerilme mukavemeti, ipliklerin ebadı ( denye ) ve mukavemeti (mukavemeti) ve lineer inç veya metre başına iplik sayısı ile belirlenir. İplik ne kadar büyük ve inç başına ne kadar fazla iplik olursa, bitmiş ürünün gerilme mukavemeti o kadar büyük olur.

Yapışkan madde, polyester elyaflar ile dış kaplama arasında kimyasal bir bağ görevi görür ve ayrıca kumaşta donma-çözülme hasarına neden olabilecek fitillemeyi veya elyafın suyu emmesini önler.

PVC kaplama sıvısı (vinil Organisol veya Plastisol) istenen renk, su ve küf direnci ve alev geciktirme özelliklerine ulaşmak için kimyasallar içerir. Kumaş aynı zamanda yüksek düzeyde ışık geçirgenliği içeren veya tamamen opak hale getirilebilen üretilebilir. Kaplama ince kumaşa uygulandıktan sonra kumaş, sıvı kaplamayı kurutan bir ısıtma odasına konur . Standart olmayan renkler pahalı olabilmesine rağmen, PVC kaplamalar çeşitli renklerde mevcuttur. Renkler, kaplama makinesinin önceki herhangi bir rengin izlerini temizlemesine izin veren minimum sipariş işlemlerine tabi olabilir.

Fiberglas

PTFE ( Teflon veya silikon ) ile kaplanmış dokuma cam elyafı da yaygın olarak kullanılan bir temel malzemedir. Cam elyaflar sürekli filamentler halinde çekilir ve bunlar daha sonra iplikler halinde demetlenir. İplikler, bir substrat oluşturmak için dokunur. Fiberglas, yüksek bir nihai gerilme mukavemeti taşır, elastik davranır ve önemli bir gerilim gevşemesi veya sürünmeden muzdarip değildir . PTFE kaplama kimyasal olarak inerttir , 100 ° F'den 450 ° F + 'ya kadar sıcaklıklara dayanabilir. Aynı zamanda radyasyona karşı bağışıktır ve su ile temizlenebilir. PTFE fiberglas ayrıca Energy Star ve Cool Roof Derecelendirme Konseyi onaylıdır. Güneş özelliklerinin bilimsel testleri sırasında, PTFE fiberglas membranların dış yüzeyinde sadece yüzde yedisini tutarken güneş enerjisinin yüzde 73'ünü yansıttığı keşfedildi. Bazı PTFE fiberglas sınıfları, güneş enerjisinin yüzde 14'ünü emerken, doğal gün ışığının yüzde 13'ünün ve yeniden yayılan enerjinin (güneş ısısı) yüzde yedisinin geçmesine izin verir.

Enerji verimliliği, yüksek erime sıcaklığı ve sünme eksikliği nedeniyle fiberglas esaslı kumaşlar, özellikle Amerika Birleşik Devletleri'nde stadyum kubbeleri ve diğer kalıcı yapılar için tercih edilen malzeme olmuştur. Bununla birlikte, uygun şekilde inşa edildiğinde, polyester yapılar eşit derecede dayanıklı olabilir.

Olefin / poliolefin

Kumaş yapıları için esas olarak polietilen, polipropilen veya ikisinin kombinasyonlarından oluşan bir dizi polimer mevcuttur.

PVDF dokuma

PVDF dokuma kumaş, kumaş yapıları için mevcuttur.

ePTFE dokuma

ePTFE dokuma kumaş, kumaş yapıları için mevcuttur.

Karartma kumaş

Blokaj malzemesi olarak da bilinen karartma malzemesi , opak bir kumaştır. Karartma kumaş, iki beyaz dış katman arasında opak bir katman oluşturan bir laminattan oluşur. Bir yapının ısıtılması ve aydınlatılması, kumaş ışığın üst veya duvarlara nüfuz etmesine izin vermediği için kontrol edilebilir. Opak kalitesi ayrıca yapının dış yüzeyindeki lekelerin, kirin, onarımların veya hafif uyumsuz panellerin içeriden fark edilmesini önler.

Üst kaplamalar

Kumaş yapıları için kullanılan çoğu kumaşta, temizliği kolaylaştırmak için dış cepheye veya kaplamaya uygulanan bir tür üst kaplama bulunur. Üst kaplama, kumaşın suyla temizlenmesine izin verirken, kirin malzemeye yapışmasını önlemeye yardımcı olan bir bariyer oluşturarak malzemenin dışında sert bir yüzey sağlar. Malzeme eskidikçe, üst kaplama sonunda aşınır, kumaşı kire maruz bırakır ve temizlenmesini zorlaştırır. Üst kaplama ne kadar kalınsa, o kadar uzun süre dayanır. Bununla birlikte, çok kalın kaplamalar katlandığında gevrekleşecek ve çatlayacaktır.

Yaygın olarak kullanılan birkaç üst kaplama vardır:

• PVF film laminasyonu, polivinil florürden (ticari olarak Tedlar olarak bilinir) oluşur. Üretim sürecinde PVC kumaşa lamine edilmiş bir film tabakasından oluşur. Sonuç, hava koşullarına ve kimyasal maddelere rakip kumaşlardan daha iyi direnebilen daha kalın bir kumaştır. Kendi kendini temizleme yeteneği, asit yağmuru, grafiti ve kuş pisliği gibi şeyleri uzaklaştırır. Bu özelliklerinden dolayı genellikle sanayileşmiş alanlarda , çöl bölgelerinde ve kıyı bölgelerinde kullanımda bulunabilir. Daha kalın kaplama, yavaş bir erozyon oranına sahiptir ve çevresel koşullara bağlı olarak yaklaşık 25 yıllık bir ömür beklentisiyle sonuçlanır . Bu üst kaplama esnektir ve PVC ile güçlü ve tutarlı bir bağ oluşturur. PVF kaplamalı kumaşlar çeşitli renklerde üretilebilir, ancak aynı zamanda minimum üretim işlemlerine tabidir. PVF kaplama ayrıca kumaşı kaynaklanamaz hale getirir. Dikişler üst üste değildir, ancak bunun yerine edilir bindirilerek sonra son kat yoktur kumaşın alt tarafına uygulanan bir ilave kaynak dikişi ile.
• Akrilik üst kaplama, kullanılan en ekonomik ve en yaygın üst kaplamadır. Püskürtme uygulaması parlak bir yüzey ve UV bozulmasına karşı direnç sağlar . Kaplama ince olduğu için, malzemenin hem imalatı kolaydır hem de yüksek frekanslı veya sıcak hava kaynağı ile onarılabilir. Çevresel koşullara bağlı olarak, akrilik bir üst kaplama, kumaşa 10 yıl veya daha uzun bir ömür verecektir. Akrilik son katlar, kumaş yapılar için idealdir ve ticari fuar pavyonları, geçici konser salonları ve taşınabilir depolar olarak kullanılan ürünlerde bulunabilir .
• PVDF üst kaplama flor, karbon ve hidrojen karışımından oluşur. Flor ve karbon kombinasyonu, UV bozunmasına ve kimyasal hasara karşı akrilik son katınkinden daha üstün direnç sağlar. PVDF kaplı kumaşlar da rengi akrilikle kaplanmış kumaşlardan daha uzun süre korur. PVDF kumaşlar, yosun ve mantarlara karşı dayanıklıdır ve ayrıca bakımını kolaylaştıran kendi kendini temizleme özelliklerine sahiptir. Bu kaplanmış kumaşlar esnektir, çatlamaya karşı dirençlidir, kolayca işlenir ve çevre koşullarına bağlı olarak genellikle 15 ila 20 yıllık bir ömre sahiptir. PVDF, kullanılan PVC ve polimerlere kimyasal olarak aşılanır, bu da renk seçeneklerini azaltır. Tek standart renk beyaz olduğu için diğer renk seçenekleri sınırlıdır ve özel olarak imal edilmelidir. Kaplamanın kimyasal özelliklerinden dolayı, kaynak yapılmadan önce PVC'yi açığa çıkarmak için aşındırılmalıdır . Bu da fabrikasyon maliyetlerini artırır. Onarımdan önce membranın manuel olarak aşındırılması gerektiğinden, yerinde onarımlar da zordur.
• PVDF / PVC üst kaplama, esasen bitmiş kumaşın üretimini daha ucuz hale getiren PVDF üst kaplamanın bir seyreltilmesidir. Bitmiş kumaş, malzemeyi aşındırmak zorunda kalmadan kaynaklanabilir, bu da maliyetleri düşürür. Bununla birlikte, PVDF seyreltildiğinden, uzun ömür ve çevresel faktörlere dayanma yeteneği azalır. Bu, 10 ila 15 yıllık bir genel yaşam beklentisiyle sonuçlanır. Bu malzemeler ayrıca renkli olarak da mevcuttur, ancak sınırlı üretim işlemlerine tabidir.
• Tio2 (Titanyum Dioksit) Üst kaplama "Titan W": TITAN W, formülasyonu Naizil SpA tarafından Padua Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü ile işbirliği içinde hazırlanan bir yüzey kaplamasıdır.

Kumaş özellikleri

Bir yapıda kullanım için kumaş özelliklerini tartışırken, yaygın olarak kullanılan birkaç terim vardır:

• Çekme mukavemeti, göreceli mukavemetin temel bir göstergesidir. Öncelikle gerilimde işlev gören mimari kumaşlar için esastır.
• Yırtılma Mukavemeti, bir kumaş yerinde yırtılırsa, bunu genellikle yırtarak yapacağı için önemlidir. Bu, yerel bir gerilim konsantrasyonu veya yerel hasar, bir ipliğin kopmasıyla sonuçlandığında meydana gelebilir , bu da kalan iplikler üzerindeki baskıyı artırır.
• Yapışma mukavemeti, temel malzeme ile onu koruyan kaplama veya film laminat arasındaki bağın gücünün bir ölçüsüdür. Kumaş şeritlerini fabrikasyon montaja bağlamak için kaynaklı bağlantıların gücünü değerlendirmek için kullanışlıdır.
• Alev geciktirme , alev geçirmezlik ile aynı anlama sahip değildir. Alev geciktirici bir kaplama içeren kumaş, çok sıcak bir nokta kaynağına bile dayanabilir. Ancak, büyük bir ateşleme kaynağı mevcutsa yine de yanabilir.
• Free Form Tensile kumaş, esnek bir malzeme olduğu için bina yapımında serbest formun kullanılmasına izin verir.

Yapısal özellikler

Bir kumaşa karar verirken, belirli kumaş özelliklerini göz önünde bulundurmak zorunludur. Bunlar, gerilmeye karşı gerilmeyi (birim uzamaya karşı birim yük), beklenen hizmet ömrünü, malzemeyi bir araya getirme mekanizmalarını (kaynaklama, yapıştırma, vb.) Ve kumaşın ateş içinde veya etrafındaki davranışını içerir.

Gerilme-gerinim verileri hem tek eksenli hem de çift eksenli formlarda elde edilmelidir. Bu bilgi kumaşı sertlik, elastikiyet ve plastiklik açısından karakterize eder. Bu, bir yük taşıma uygulamasında malzemenin yük altında tepkisini belirlerken gerekli bilgidir. Elde edilmesi zor olsa da , kayma mukavemeti , kayma gerilmesi ve Poisson oranları , bir kumaşı yapısal bir malzeme olarak analiz ederken çok önemlidir.

Kumaş yapılarının maliyet tasarrufu

Bazı senaryolarda geleneksel binalara göre kumaş yapıların çok sayıda avantajı olabilir. Bazı durumlarda, kullanılan kumaş genellikle yarı saydam olduğundan, aydınlatma gerektirmez ve bu da onu enerji açısından verimli bir çözüm haline getirir. Hareketlilik: Onları tekerlekler üzerinde hareket ettirebilir veya tamamen yerlerini değiştirebilirsiniz. Tasarruf: Geleneksel bir yapının maliyetinin yaklaşık yarısı kadardır.

Kumaş özellikleri: Bir yapıda kullanım için kumaş özelliklerini tartışırken, yaygın olarak kullanılan birkaç terim vardır:

Çekme mukavemeti, göreceli mukavemetin temel bir göstergesidir. Öncelikle gerilimde işlev gören mimari kumaşlar için esastır. Yırtılma Mukavemeti, bir kumaş yerinde yırtılırsa, bunu genellikle yırtarak yapacağı için önemlidir. Bu, yerel bir gerilim konsantrasyonu veya yerel hasar, bir ipliğin kopmasıyla sonuçlandığında meydana gelebilir, bu da kalan iplikler üzerindeki baskıyı artırır.

Yapışma mukavemeti, temel malzeme ile onu koruyan kaplama veya film laminat arasındaki bağın gücünün bir ölçüsüdür. Kumaş şeritlerini fabrikasyon montaja bağlamak için kaynaklı bağlantıların gücünü değerlendirmek için kullanışlıdır . Alev geciktirme, alev geçirmezlik ile aynı anlama sahip değildir. Alev geciktirici bir kaplama içeren kumaş, çok sıcak bir nokta kaynağına bile dayanabilir. Ancak, büyük bir ateşleme kaynağı mevcutsa yine de yanabilir.

Tabii ki, bir malzemenin bir yapıya uygunluğunu belirlerken diğer özellikler de hesaba katılmalıdır. Bir kumaşın değerini ve kullanışlılığını tam olarak anlamak için aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

• Gölgeleme katsayıları
• Genel güneş, optik ve termal performans verileri
• Akustik veriler
• Ölçüsel durağanlık
• Renk haslığı
• Temizlenebilirlik
• Dikiş gücü ve sağlamlığı
• Aşınma direnci, katlanabilirlik vb. Dahil genel kullanım yeteneği.

Fotoğraf Galerisi

Tulsa, Oklahoma'da kumaş çatı:

• 
• 
• 

Referanslar