Основные формы, принципы работы под нагрузкой и расчет­ные схемы, пространственных конструкций из дерева и пластмасс - Воздухоопорные пневмооболочки

Воздухоопорные пневмооболочки (рис. 1) отличаются про­стотой и возможностью перекрывать значительные (до 60 м) пролеты. Воздухоопорная конструкция состоит из оболочки, сжа­того воздуха, опорного контура, входного шлюза и воздуходувной установки (рис. 1, а). Оболочка образуется одним слоем ткани и может иметь сферическую форму в виде купола или усе­ченного снизу шара или цилиндрическую форму в виде свода с цилиндрическими или сферическими торцами. Оболочка обра­зуется из полос тканей, выкроенных в соответствии с формой ее поверхности. Края оболочки крепятся к опорному контуру.

	Рис. 1. Воздухоопорные конструкции – пневмооболочки: а-общие виды; б-схема разреза; в-расчетная схема; 1-пневмокупол; 2-пневмосвод со сферическими торцами; 3-пневмосвод; 4-оболочка; 5-шлюз; 6-опорный контур; 7-воздуходувная установка.

Сжатый воздух, наполняющий оболочку, должен находиться под постоянным избыточным давлением небольшой величины. Интенсивность давления устанавливается из условия того, чтобы она была не ниже массы снега и давления ветра, при котором сохраняется ее положительная кривизна. Практически внутрен­нее давление принимается равным 200...500 Па.

Края оболочки имеют опорный пояс в виде полосы ткани повышенной прочности, в который обычно вшивается еще сталь­ной трос с петлями, которыми оболочка крепится к опорному контуру. Оболочка имеет также монтажные швы, которые облег­чают процесс ее изготовления, транспортирования и монтажа. Эти швы имеют обычно ряды отверстий и соединяются шнуров­кой.

Опорный контур покрытий более длительного назначения вы­полняется в виде ленточного бетонного фундамента, а покрытий краткосрочного использования - в виде анкеров или винтовых свай. В состав опорной конструкции входит пол помещения, испытывающий давление воздуха. Входной шлюз имеет в боль­шинстве случаев тканево-каркасную конструкцию. Воздуходув­ная установка располагается внутри или вне оболочки и состоит из одного или двух вентиляторов низкого давления. При необ­ходимости эксплуатации помещения в холодное время года в состав этой установки включают калорифер. Необходимое внут­реннее давление должно поддерживаться автоматически.

Воздухоопорные оболочки работают как предварительно нап­ряженные мембраны на жестком опорном контуре, поскольку ткани оболочек могут воспринимать только растягивающие силы. Расчет оболочек производится на нагрузки от внутреннего избы­точного давления р и ветрового отсоса w_- . Собственным весом ткани ввиду его относительной малости можно пренебрегать. Снеговую нагрузку s и положительное давление ветра можно не учитывать, поскольку они уменьшают напряжения в оболочке. Ветровой отсос w_- можно при расчете в запас прочности условно считать равномерно распределенным по всей ее поверхности с аэродинамическим коэффициентом с = 1.

Проверка напряжения в сечениях цилиндрической оболочки - пневмосвода радиусом r - может производиться по приближен­ной формуле

Проверка напряжения в сече­ниях сферической оболочки - пневмокупола может производить­ся по приближенной формуле

при этом размерность расчетных сопротивлений ткани принимается в кг/см или кг/м.

Опорный контур и крепление к нему краев оболочек рабо­тают и рассчитываются на растягивающие силы, действующие в оболочке. При расчете шитых соединений учитывается, что они на 15% ослабляют сечение ткани.