» » Пневматические строительные конструкции

Пневматические строительные конструкции

Опубликовал admin | В категории: Строительные конструкции | Дата: 29-05-2017, 16:04 | Просмотров:

Пневматические строительные конструкцииПневматические строительные конструкции.

1. Мировая практика пневматических сооружений.

Поскольку пневматические или надувные конструкции вещь не такая уж новая (достаточно вспомнить аэростаты и надувные лодки), казалось бы, оснований для ажиотажа было недостаточ но. Ведь известно, что надувные замкнутые оболочки существова ли с незапамятных времен. Во всяком случае, изобретательские заявки на их использование в качестве плавсредств были выбиты на каменных стенах Ассирии почти 3000 лет тому назад.

Тем не менее, эмоции журналистов были вполне обоснованы. Появилось совершенно новое направление использования надув ных конструкций. Только современная техника, в частности химия полимеров, сделала выработку прочных и воздухонепроницаемых материалов такой массовой, что стала возможной реализация идеи о покрытии мягкими оболочками многих сотен квадратных метров полезной площади.

Несмотря на кажущуюся простоту пневматические строитель ные конструкции являются продуктом высоко развитой техники второй половины XX в. При всей стародавности идеи как реаль ность они появились совсем недавно. И в этом нет ничего удиви тельного. Дело не только в том, что в прошлых веках еще не бы ло синтетического волокна (но были хлопок и натуральный шелк!), полимеров для придания тканям воздухонепроницаемости (но бы ли натуральные смолы и масла!), электровентиляторов (но были кузнечные мехи и паровые машины!), хотя все это очень важно. Однако еще важнее такие факторы, как прочность и долговечность материалов, а также устойчивость работы воздухоподающих си стем, которые делают эксплуатацию сооружений надежной, как делает надежным самолет устойчивость работы его двигателей, т. е. все то, что составляет понятие высокой технической культуры, необходимого уровня которой минувшие века еще не достигли.

Пневматические строительные конструкции обычно делят на две совершенно самостоятельные группы: воздухонесомые и возду хоопорные, отличающиеся друг от друга принципом статической работы, конструкцией и характером эксплуатации.

2. Проектирование воздухоопорных зданий.

Повышение интереса к пневматическим конструкциям в послед ние годы и их широкое и сравнительно быстрое распространение представляют собой вполне естественное и закономерное явление, так как стремительные темпы научно-технического прогресса ока зывают значительное стимулирующее влияние на развитие строи тельной техники и науки, а широкое освоение новых территорий в труднодоступных районах требует создания новых облегченных строительных конструкций и материалов, мобильных, легко мон тируемых и демонтируемых, способных работать в самых различ ных условиях эксплуатации. Этой современной тенденции строи тельной техники вполне отвечают пневматические сооружения, которые не только являются легчайшими из всех конструкций, соз данных человеком за всю его историю, но и работают на совершен- но новых принципах.

Во многих странах мира производство пневматических соору жений поставлено на промышленную основу и идет в первую оче редь по линии создания индустриальных типовых сооружений мно гоцелевого назначения, призванных обслуживать различные от расли промышленности и сельского хозяйства. Однако желание получить при этом только очевидную сиюминутную выгоду приве ло к тому, что большинство пневматических сооружений, создава емых в настоящее время, отличается удивительным однообразием и предельным практицизмом, основанным на строжайшей эконо мии во всем, начиная от технологии и материалов и заканчивая внешним обликом сооружения.

Другая причина однообразия облика пневматических зданий связана с тем, что среди архитекторов они не нашли еще полного признания как объекты творчества.

3. Материалы пневматических оболочек.

Шестидесятые годы были периодом бурного расцвета пневмати ческих и, в частности, воздухоопорных конструкций во многих промышленно развитых странах. В течение последующего десяти летия в использовании этих конструкций наступил некоторый зас той, вызванный главным образом резким ростом стоимости энер гии, что во многих случаях сделало неприемлемым применение пневматических конструкций для отапливаемых зданий. Тем не менее эти конструкции по-прежнему остаются объектом повышен ного интереса со стороны архитекторов и экономистов.

Как показал опыт, определенные трудности в развитии конст рукций были связаны также с недостаточно полным представлени ем о свойствах материалов пневматических оболочек. Вследствие этого материалы в конструкциях иногда использовались неэффек тивно [1] или к ним предъявлялись явно преувеличенные требова ния со стороны заказчиков, что иногда давало повод для негатив ной оценки пневматических конструкций вообще.

За последние годы накоплены данные, полученные на основе обширных испытаний материалов, которые позволяют в будущем избежать подобных неудач. В настоящей статье предпринимается попытка систематизировать эти данные и оценить их значение для решения практических задач проектирования пневматических кон струкций.

Материалы. Если не считать пневматических конструкций не большого размера, которые в ряде случаев могут быть выполнены из неармированных полимерных пленок, общим направлением в создании воздухоопорных оболочек является применение текстиль ных материалов (подложка) с покрытиями из эластомеров или термопластов [2]. Более ранние опыты по использованию неарми рованных пленок в сочетании с крупноячеистыми сетками из высо копрочных нитей не дали положительных результатов.

В качестве подложек применяют обычно технические ткани, тканые сетки (только при невысоких требованиях к прочности ма териала), ткани типа малимо и материалы с трикотажной осно вой.

Эти материалы могут быть изготовлены из промышленных син тетических волокон полиэфирных, полиамидных, поливинилепир- товых, из стекловолокна, из волокна арамид и т.п.

4. Расчет пневматических конструкций.

Воздухоопорные пневматические сооружения обладают многими преимуществами по сравнению с обычными конструкциями. Они представляют собой весьма эффективные конструктивные системы, в особенности для сооружений с большими пролетами без проме жуточных опор.

Пневматические конструкции часто применяются как временные или сезонные сооружения. В то же время наблюдается возрастаю щий интерес к использованию их в стационарных сооружениях в качестве покрытий спортивных залов или всего стадиона. С появ лением нового материала для оболочек стекловолокнистой ткани с покрытием из тефлона во всем мире будет расширяться исполь зование конструкций такого рода и одновременно станут совершен ствоваться методы их проектирования.

Воздухоопорные конструкции подразделяются на два подви да с оболочками, усиленными канатами, и без усиления. Мемб рана воздухоопорных усиленных оболочек натянута между двумя канатами, которые служат первоначальной конструктивной систе мой. Прочность канатов на растяжение значительно выше, чем тка ни, и, следовательно, они представляют собой элементы, восприни мающие основную нагрузку. Кроме того, канаты в значительной мере ограничивают деформации оболочки.

Для оболочек, усиленных канатами, конструктивный расчет должен включать в себя изучение прочности как оболочки, так и канатов. Обычно такую конструкцию можно рассматривать как тросовую сеть и совершенно не принимать во внимание прочность самой мембраны. Анализ сплошных мембран в принципу подобен анализу тросовых сеток, однако более сложен. В этой статье рас сматриваются оболочки, не усиленные канатами.

Воздухоопорные конструкции относятся к категории неустойчи вых, и при их анализе возникает необходимость рассмотрения двух различных этапов расчета.

1. определение первоначальной геометрии, когда равновесное состояние оболочки устанавливается под действием внутреннего давления и постоянной нагрузки.

2. анализ статической и динамической реакций оболочки, обла дающей первоначальной геометрией, на прилагаемые внешние на грузки.

Похожие новости

Главная | О нас | Обратная связь. Классификация строительных конструкций. Основные конструктивные элементы зданий.

Примеры статей. Арка (от лат. arcus - дуга, изгиб) в архитектуре, криволинейное перекрытие проёма в стене или пространства

Двойные купола. Если надуть мыльный пузырь на гантелевидном контуре основания, то первоначально образуются два купола с

Оценка технического состояния, восстановление и усиление оснований и строительных конструкций эксплуатируемых зданий и

Лекции по дисциплине «Строительные конструкции. Лекции по дисциплине. Специальность 270103 «Строительство и эксплуатация

    Коментировать


Уважаемые посетители нашего сайта! Убедительно росим вас, оставляя комментарии, проявлять уважение к друг другу и не  стоит злоупотреблять свободой слова. Администраторы сайта будут удалять:

1. Комментарии с грубой и ненормативной лексикой.
2. Оскорбления, угрозы и непристойные высказывания.
3. Высказывания, разжигающие национальную, религиозную и прочую рознь и вражду.
4. Комментарии, содержащие другие нарушения законодательства и прав граждан.
5. Комментарии, рекламирующие и продвигающие другие веб-ресурсы, товары и услуги, а также комментарии, не имеющие отношения к дискуссии.

Пользователи, которые нарушают эти правила грубо или систематически, будут заблокированы.