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

Пневмокаркасные конструкции (рис. 3) состоят из отдель­ных пневмоэлементов, представляющих собой герметически замк­нутые баллоны круглого сечения диаметром 0,2...0,5 м прямо­линейной или изогнутой формы. Оболочку баллона изготовляют из двух- или трехслойной высокопрочной воздухонепроницаемой ткани с дополнительной, как правило, резиновой камерой, обес­печивающей оболочке повышенную воздухонепроницаемость. Торцы баллона в большинстве случаев имеют плоскодонные за­глушки с ниппелями. Сжатый воздух внутри баллона находится под значительным давлением, достигающим 0,5 МПа. Такое дав­ление создается компрессором или автомобильным насосом.

Пневмоэлементы применяют в виде отдельных пневмостоек или пневмоарок в составе каркаса в сочетании с покрытием из воздухонепроницаемой ткани или в виде сплошного ряда соеди­ненных арок. Эти конструкции имеют малую несущую способ­ность и применяются при небольших пролетах - 6м для балок и до 15 м для арок.

Расчет пневмоэлементов производят на действие усилий от расчетных нагрузок, которые могут быть определены общими методами строительной механики и внутреннего избыточного дав­ления. Расчет производят по прочности ткани оболочек, общей и местной устойчивости. Основными размерами элементов явля­ются радиус сечения r и длина или пролет l.

Пневмостойку рассчитывают по прочности прямолинейных и кольцевых сечений на растяжение от внутреннего давления

	Рис. 3. Пневмокаркасные конструкции: а-пневмоэлементы; б-расчетные схемы; 1-пневмобалка; 2-пневмостойка; 3-пневмоарка.

Пневмобалку рассчитывают по прочности прямолинейных се­чений на растяжение от внутреннего давления как пневмостойку. По прочности кольцевых сечений пневмобалку рассчитывают в ее предельном состоянии. При этом в верхней половине сечения оболочки растяжение исчезает и образуются складки, в нижней половине растягивающие напряжения линейно вдоль вертикали возрастают от оси до максимума на нижней точке и балка теряет несущую способность. Напряжения при этом проверяют по фор­муле

В предельнм состоянии пневмобалка может потерять несу­щую способность без разрыва оболочки в результате потери местной устойчивости, когда ее ось получает перелом в расчет­ном сечении. Балка при этом не разрушается и восстанавливает начальную форму при разгружении. Местная устойчивость обес­печена, если изгибающий момент от нагрузок М не превышает предельного внутреннего момента, образуемого равнодействую­щими давления воздуха и напряжений растяжения оболочки, что проверяется по формуле

Если складки в оболочке не допускаются, предельный внутренний момент определяется из условия, что растягивающие напряжения отсутствуют только в верхней точке сечения, и расчет произво­дится по формуле

Пневмоарку рассчитывают по прочности линейных сечений по формуле для стойки. По прочности кольцевых сечений и по местной устойчивости пневмоарку можно рассчитывать в запас прочности по тем же формулам, что и пневмобалку, без учета продольных сил N, которые уменьшают растягивающие напряже­ния в оболочке и увеличивают предельные внутренние моменты.