Классификация и характеристика

ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Пневматические конструкции заводского изготовления легки и компактны в сложенном виде, легко перевозятся любым видом транспорта и возводятся в кратчайшие сроки без тяжелых вспомогательных приспособлений. Они обладают светопроницаемостью, «радиопрозрачностью» и сейсмостойкостью. Такими конструкциями перекрывают помещения больших объемов и площадей. Первоначальная их стоимость меньше стоимости сооружений, выполненных из жестких конструкций, однако эксплуатационные расходы на их содержание значительно выше.

Учитывая эти свойства, пневматические строительные конструкции применяют для быстровозводимых временных, мобильных, складских и сельскохозяйственных, спортивных, выставочных, культурно-просветительных и других зданий. Они могут применяться как укрытия для зимнего строительства и опалубки при возведении железобетонных и сборке крупногабаритных конструкций, как нагружающие приспособления для испытания пространственных конструкций. Особенно эффективно их использование в отдаленных, малоосвоенных и сейсмических районах страны.

Основные виды пневматических конструкций и их характеристики показаны на рис. 70.

Выбор типа и формы пневматической конструкции зависит от назначения здания, требуемых габаритов, условий эксплуатации помещения, технико-экономических показателей и т. п. При этом следует учитывать, что воздухоопорные конструкции более чем в трое дешевле пневмокаркасных.

Рис. 70. Основные виды пневматических конструкций:

а - воздухоопорные цилиндрические со сферическими торцами; й - то же, сферические; в - воздухонесо-мые или пневмокаркасные; г - ван-тово-пневматнческне; б-.линзообразные двояковыпуклые на жестком каркасе

Могут использоваться и другие виды и формы пневматических конструкций: воздухоопорные - тороидальные, оболочки вращения; воздухонесомые - в виде стоек, балок, рам. Применяются также комбинированные конструкции, обладающие одновременно свойствами воздухоопор-ных и воздухонесомых. В последнее время начали широко применяться тентовые покрытия, состоящие из тканевой оболочки, опирающейся на легкий стальной или деревянный каркас. Их используют для теплиц, оранжерей и ряда временных зданий производственного и социально-культурного назначения.

Пневматические строительные конструкции состоят из воздухонепроницаемых оболочек, в которых поддерживается постоянное избыточное давление воздуха: в воздухоопорных 0,00025 - 0,001 МПа; в пневмокаркасных - 0,05 - 1 МПа [3].Изготавливают оболочки в основном из синтетических тканей, покрытых ка-учуками или полимерами, а также армированных пленок. Перечень материалов и их характеристики приведены в прил. 6, табл. 3[23].

Сохранение формы и несущая способность пневматических конструкций обеспечиваются постоянно действующими напряжениями растяжения в оболочке, которые возникают от избыточного давления воздуха внутри оболочки. Пневматические конструкции являются предварительно напряженными.

Рассчитывают пневматические конструкции по двум предельным состояниям: по несущей способности (прочности и устойчивости); по деформациям (сохранению положительной кривизны, складкообразованию и прогибам).

При расчете учитывают невыгоднейшие сочетания нагрузок от снега и ветра и внутреннего давления воздуха. Для экономии ткани в процессе эксплуатации при достижении высоты снегового покрова на поверхности оболочки более 10 см рекомендуется снег удалять. Нагрузку от очень малого по сравнению с другими нагрузками собственного веса оболочек обычно не учитывают.

При расчетах следует иметь в виду, что гибкие ткани и пленки могут работать только на растяжение и не способны воспринимать сжимающих и изгибающих усилий. Усилия в элементах воздухо опорных конструкций допускается определять по безмоментной теории по проектным размерам без учета изменения формы в результате деформаций материалов.

Пневматические конструкции всех видов проверяют по прочности, соблюдая условие, чтобы максимальные растягивающие напряжения в сечениях оболочек от расчетных нагрузок не превышали расчетных сопротивлений ткани или пленки по основе (вдоль рулона) /?ос или по утку (поперек рулона) Ry,, измеряемых в мега-паскалях на метр.

При проверке напряжений в клеепрошивных и прошивных coj единениях тканевых оболочек к расчетным сопротивлениям тканей вводят коэффициент ослабления сечения 0,85.