Воздухоопорные конструкции

представляют собой мягкие обо­лочки, которые выполняют ограж­дающие функции и сохраняют за-

Рис. 22.1. Принципиальная данную форму благодаря нагнетае- схема воздухоопорной конст- ^М0МУ ^{в них} воздуху под большим рукции (0, 1 -1, 0 кПа) давлением, безопас­

ным для персонала.

Сооружение состоит из следующих конструктивных элементов (рис. 22.1): собственно оболочка 2, установка для подачи воздуха 1, опорный контур 3, тамбур-шлюз 4.

Воздухоопорные конструкции выполняют в виде цилиндрических сводов с различной стрелой подъема. Торцовые части сводов могут быть плоскими, сферическими и цилиндрическими. Для большепро­летных сооружений используют оболочки, усиленные облегающими канатами и сетками.

Пневмокаркасные конструкции имеют замкнутые полости, внутри которых поддерживается сравнительно высокое избыточное давление. Наиболее типичной конструкцией такого рода является свод с несущим каркасом из пневмоарок и пневмопрогонов, покры­тых тканевой ограждающей оболочкой.

Из рассмотренных конструкций в основном применяются воз­духоопорные оболочки. У них имеются определенные преимущест­ва: быстрота монтажа (0, 15 - 0, 5 чел. ч/м покрытия); малая масса (2 - 3, 5 кг/м перекрываемой площади), малый транспортный объем, низ­
кая удельная стоимость монтажа (8-20% общей стоимости сооруже­ния), функциональная приспособляемость формы, сейсмостойкость, легкость транспортирования. В то же время всем пневматическим конструкциям присущ ряд недостатков: малый (до 10 лет) срок служ­бы, обусловленный старением полимерных материалов, неблагопри­ятные акустические характеристики, потребность в вентиляторных или компрессорных установках.

Пленки для оболочек получают из полиамидов, полиэфиров, поли­этилена, полипропилена, поливинилхлорида. Для армирования пле­нок используют капроновые, лавсановые, металлические и стеклян­ные сетки и волокна. Ткани покрывают или пропитывают поливи- нилхлоридом, полихлоропреном, хлорсульфополиэтиленом, а также этиленпропиленовым и полиуретановым каучуком. Ткани могут быть хлопчатобумажные, синтетические, из стекловолокна. Тканевая ос­нова может иметь полотняное (одна нить) или рогожное (две или три нити) переплетения. Покрытия наносятся в заводских условиях мето­дом каландрирования или шпрендингования.

Общим достоинством пленок являются воздухонепроницаемость, тепло- и морозостойкость, биологическая и химическая стойкость, светопрозрачность, достаточная прочность и легкость.

Основные недостатки - ползучесть, потеря эластичности при ста­рении.

Покрывающие пленки могут быть светопроницаемы и окрашены в любой цвет. Они должны быть морозостойки до температуры -40°С. Основные требования к тканеполимерным материалам для пневмо- конструкций: прочность, легкость, эластичность, долговечность, теп­ло- и морозостойкость, технологичность при изготовлении конструк­тивных элементов.

§ 3. Оболочки из пластмасс

Оболочки покрытий входят в число наиболее эффективных конст­рукций из пластмасс. Благодаря высокой технологичности пластмасс получают оболочки рациональной геометрической формы, чем ком­пенсируется повышенная деформативность пластмасс, и совмещается несущая и ограждающая функции.

Геометрические размеры оболочек и форма увязываются с объем­но-планировочным решением и варьируются в широких пределах. Пластмассовые оболочки удачно сочетают такие свойства, как: ра­диопроницаемость, легкость, устойчивость, индустриальность возве- денш. Перекрываемые оболочками пролеты могут достигать 90- 110 м но чаше составляют 3-30 м.

Типы оболочек приведены на рис. 22.2.

Сгтуктурные оболочки состоят из расположенных в одной плос­кости тонкостенных пространственных элементов. Такие оболочки работают как плита, опираясь по контуру или в отдельных точках.

Оболочки ординарной кривизны - цилиндрические, призмати­ческие и сюды.

Оболочки двоякой кривизны изготавливают двух типов - положи­тельной кривизны и отрицательной кривизны.

Рис, 22.2. Типы оболочек из пластмасс: а) структурные (типа пространственной плиты); б) одинарной кривизны и призматические оболочки; в) двоякой положительной гауссовой кривизны и сходные с ними выпуклые многогранные оболочки; г) двоякой отрицатель­ной гауссовой кривизны; 1, 2 - с одно- и двухосным расположением элемен­тов; 3, 5 - цилиндрические; 4, 6 -призматические; 7- замкнутая; 8 - висячая; 9, 10 - эллиптическая и пирамидальная; 11, 12 - сферическая и многогранная (геодезическая); 13 - замкнутая эллиптическая; 14 - висячая эллиптическая; 15, 16 - гиперболическая; /7, 18 • шатровые гиперболиче­ские; 19, 20 - воронкообразная и зонтичная гиперболические; 21, 22 - вися­чие гиперболические (седловидная и с центральной опорой)

Материалом для оболочек всех типов служат стеклопластики на полиэфирной основе, эпоксидный и полистирольный пенопласт, алюминиевые и стальные профили, клееные деревянные брусья.