Пневматичні конструкції.

Пневматичні конструкції є найпоширенішими просторовими конструкціями із пластмас.

Пневматичними або надувними називають конструкції, несуча здатність яких забезпечується надлишковим тиском повітря або іншого газу, шо знаходиться в газонепроникній оболонці, виконаній з тканини або плівки.

Пневматичні конструкції відрізняються простотою, легкістю і компактністю в складеному вигляді, високою збірністю і транспортабельністю. Їх зведення дуже просте і не потребує будь-яких трудомістких допоміжних пристроїв. Вони мають сейсмостійкість, а їх основу можна зводити на скелястих грунтах.

Пневматичні конструкції поділяються на:

- повітряноопорні;

- пневмокаркасні;

- комбіновані (вантовопневматичні і лінзоподібні).

Повітряноопорні конструкції являють собою закриту пневмооболонку, під якою всередині приміщення створюється невеликий надмірний тиск повітря, що грає роль основного несучого елемента конструкції. Цей тиск встановлюється розрахунком в межах 0,02-0,002атм. Такий тиск забезпечує необхідну стійкість споруди і практично не відчувається тими людьми, що знаходяться в приміщенні.

Повітряноопорні ПК проектуються, як правило, у вигляді сферичних куполів або циліндричних склепінь прольотом від 12 до 50 м. і більше.

Звід зі сферичними торцями

Торці склепінь в більшості випадків виконуються так само із плівки або тканини з сферичним обрисом. Для склепінь невеликих прольотів торцеві частини в деяких випадках роблять плоскими з жорстких матеріалів (дерево, метал, пластмаса).

З метою забезпечення герметичності і мінімальних втрат надлишкового тиску через входи необхідно влаштовувати шлюзи.

Надмірний тиск всередині приміщення створюється компресорами або вентиляторами. Якщо тиск вище допустимого рівня, повітря випускають через запобіжні клапани. Запуск вентилятора при витоку повітря може здійснюватися автоматично.

Пневмокаркасні конструкції складаються з ряду несучих надувних елементів. Пневмоелементи уявляють собою герметично закриті балони, найчастіше трубчастої форми діаметром до 60-70 см.

Пневмокаркасні конструкції застосовуються у вигляді пневмобалок, пневмостійок, пневмоарок, пневмокуполів та інших конструкцій.

Пневмоарка (Ризб=0,5-1,5 атм)

Пневмобалка

Пневмостійка

Пневмокупол

Опори пневмоарок шарнірні. Торець пневмоелементів надягають на сталевий стакан і закріплюють нагелями або хомутами. Найбільш доцільно для ПК використовувати арки кругового обрису. Проліт пневмоарок належить приймати 12-16 м., крок 2,5-3 м. Проектне положення ПК зберігається завдяки надлишковому тиску повітря (0,5-1,5 атм.)

Для приміщення з пневмокаркасними конструкціями на відміну від повітряноопорних, зберігається нормальний тиск повітря. Однак, конструкції цього типу складніші у виготовленні і вимагають установки для нагнітання повітря під значно більшим тиском. Для цієї мети використовують зазвичай компресори, а іноді балони зі стисненим повітрям або газом.

Комбіновані конструкції складаються із збірного каркасу (алюмінієвого, сталевого чи дерев'яного) і повітряноопорної захисної оболонки.

У звичайних умовах всередині приміщення підтримується нормальний тиск. Тиск підвищується при значних вітрових або снігових навантаженнях. Ці конструкції відрізняються підвищеною стійкістю, однак їх застосування доцільне при перекритті великих прольотів.

Вантовопневматичні конструкції являють собою поєднання повітряноопорних оболонок з вантовими системами із сталевих або синтетичних тросів.

Лінзоподібні пневматичні конструкції складаються з замкнутих висячих оболонок, закріплених на жорсткому опорному каркасі.

Пневмоконструкції застосовуються у тимчасових спорудах: зерноскладах, складах сипучих матеріалів, як опалубка для монтажу постійних (бетонних) конструкцій; для капітальних споруд - як покриття цирків, стадіонів, літніх кінотеатрів. Крім того, ПК застосовують для виготовлення куполів і склепіння методом поверхневого нанесення склопластику або поліуретану, в результаті чого утворюється монолітна тришарова конструкція.

З усіх видів ПК найбільше застосування отримали повітряноопорні конструкції у вигляді циліндричних або сферичних оболонок.