Пневматические и тентовые конструкции

Пневматические и тентовые конструкции (рис. 20.8.) находят применение в качестве мобильных временных построек: это военные объекты, сооружения Министерства по чрезвычайным ситуациям, выставочные комплексы и т.п. Их преимущества: скорость монтажа и демонтажа, отсутствие ущерба при обрушении. Срок службы - 20-40 лет.

Различают воздухоопорные и пнемокаркасные конструкции. В воздухопорных конструкциях форму оболочки обеспечивает постоянно поддерживаемое избыточное давление 40-200 мм рт.ст.. По сути эта конструкция является предварительно-напряженной и герметичной. Такие оболочки называют мягкими, и при их проектировании основная задача заключается в сведении к минимуму в сечениях усилий сжатия, а следовательно и изгибающих моментов. Расчет оболочек с учетом больших допускаемых перемещений крайне сложен, поэтому на практике пользуются грубыми соотношениями безмоментной теории оболочек, принимая при этом повышенный коэффициент запаса. При этом следует принимать во внимание, что тканевая основа оболочки имеет различную прочность в разных направлениях. Основными элементами воздухоопорных оболочек являются: собственно оболочка, шлюз, реле для регулирования давления, анкерные устройства, воздухонагнетательные и обогревательные установки.

Пневмокаркасные конструкции дороже воздухоопорных в 3-5 раз. Они требуют применения большего избыточного давления в элементах каркаса, что влечет за собой повышенные требования к герметичности и прочности материала, но зато не требуется создания повышенного давления в основной части сооружения.

Простейшей тентовой конструкцией является знакомая всем походная палатка. При комбинировании с пневматическими конструкциями и обеспечением стабилизации формы покрытия при помощи вант возможно перекрывать теоретически неограниченные пролеты. Эффектным примером является перекрытие стадиона им. Короля Фатха в Эр-Рияде пролетом 257 м (проект Ф.Отто).

Для пневматических конструкций применяются ткани, состоящие из синтетических волокон органического происхождения, например, капрон (полиамид), лавсан (полиэфир), и более прочных, долговечных, но и более дорогих волокон неорганического происхождения: стекловолокна, стальных, угольных нитей. Для обеспечения водо- и воздухонепроницаемости, а также защиты волокон от воздействия окружающей среды (ультрафиолет) силовую основу тканей покрывают синтетическими каучуками или полимерами (пластифицированный поливинилхлорид). В настоящее время наибольшие перспективы имеет долговечное (до 40 лет) покрытие на основе фторсодержащего полимера - тефлона, светопрозрачного и «грязеооталкивающего» .

Рис. 20.8. Пневматические и тентовые конструкции: воздухоопорные (а); пневмокаркасные (б); тентовые (в)

[1] Справочник проектировщика. Том расчетно-теретический. / Под ред. А.А.Уманского, 1960, с.692-693