膜材信息
膜材抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 如何確定？
《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS 158 從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度，給出了膜材的極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，如表4.1.3所示。
那么，這個(gè)數(shù)是膜材抗拉強(qiáng)度的什么值呢？
《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS158:2004 版的條文說(shuō)明里指出，本規(guī)程采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，為了與各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范保持一致，因此膜材的極限抗拉強(qiáng)度應(yīng)該是經(jīng)過統(tǒng)計(jì)而得出的保證率為95%的抗拉強(qiáng)度值。
但是，《膜結(jié)構(gòu)用涂層織物》FZ/T64014和《膜結(jié)構(gòu)用涂層織物》GB/T30161中確定，膜材的斷裂強(qiáng)力為試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值。
因此，這里就有一個(gè)數(shù)值換算的問題。
《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS158:2015 版的條文說(shuō)明里指出，對(duì)于強(qiáng)度保證率不確定的膜材，按《膜結(jié)構(gòu)用涂層織物》FZ/T64014試驗(yàn)所得出的斷裂強(qiáng)力減小5%后確定為該膜材的極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。那么，將平均值減小5%，其保證率是多少呢？
假定膜材試驗(yàn)結(jié)果符合正態(tài)分布，從概率統(tǒng)計(jì)學(xué)可知，平均值+2倍標(biāo)準(zhǔn)差，其保證率可達(dá)95%。此時(shí)，如果變異系數(shù)為2.5%，則平均值減小5%后其保證率正好可達(dá)95%；如果變異系數(shù)為4%，則平均值減小8%后其保證率才可以達(dá)到95%。
也就是說(shuō)，《規(guī)程》規(guī)定將試驗(yàn)平均值減小5%使用，只有當(dāng)變異系數(shù)小于2.5%時(shí)，其保證率才可達(dá)95%。
由于膜材種類、品牌、型號(hào)很多，膜材試驗(yàn)的抗拉強(qiáng)度值變異系數(shù)相差較大。而且，膜材某一批產(chǎn)品銷售交付時(shí)，通常無(wú)法獲得抗拉強(qiáng)度的歷史累積數(shù)據(jù)。因此日本膜結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)MSAJ/M-03-2003《膜材料の品質(zhì)及び性能試験方法》中給出了“從批樣本中取至少 20 個(gè)試樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下拉伸強(qiáng)度的試驗(yàn)，以試驗(yàn)值的平均值減去3倍標(biāo)準(zhǔn)差得到值為抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的實(shí)測(cè)值”的方法。
從概率統(tǒng)計(jì)學(xué)可知，采用平均值+3倍標(biāo)準(zhǔn)差，其保證率則可達(dá)99.7%。假設(shè)變異系數(shù)為3.33%，則試驗(yàn)平均值的90%為抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。