Реферат
по дисциплине «Большепролетные вантовые и висячие конструкции»
на тему:
«Пневматические сооружения»
Оглавление
Пневматические сооружения и классификация 3
4
4
5
5
Основные материалы 6
Стоимость пневматических конструкций 7
Область применения 7
Список литературы: 8
Пневматические сооружения и классификация
Пневматическими называют конструкции, несущая способность которых обеспечивается избыточным давлением воздуха или другого газа, заключенного в газонепроницаемую оболочку, выполненную из ткани или пленки. Пневматические конструкции отличаются простотой, легкостью и компактностью в сложенном виде, высокой сборностью и транспортабельностью. Их возведение весьма просто и не требует каких-либо трудоемких вспомогательных приспособлений. Они обладают сейсмостойкостью, а их основание можно возводить на скальных грунтах. Пневматические конструкции подразделяются на:
Воздухоопорные.
Воздухоопорные конструкции представляют собой закрытую пневмооболочку, под которой внутри помещения создается небольшое избыточное давление воздуха, играющее роль основного несущего элемента конструкции. Это давление устанавливается расчетом в пределах 0,02-0,002 атм. Такое давление обеспечивает необходимую устойчивость сооружения и практически не ощущается находящимися в помещении людьми. Воздухоопорные ПК проектируются, как правило, в виде сферических куполов или цилиндрических сводов пролетом от 12 до 50 м. и более. Свод со сферическими торцами Торцы сводов в большинстве случаев выполняются так же из пленки или ткани со сферическим очертанием. Для сводов небольших пролетов торцовые части в некоторых случаях делают плоскими из жестких материалов (дерево, металл, пластмасса). С целью обеспечения герметичности и минимальных потерь избыточного давления через входы необходимо устраивать шлюзы. Избыточное давление внутри помещения создается компрессорами или вентиляторами. Если давление выше допустимого предела, воздух выпускают через предохранительные клапаны. Запуск вентилятора при утечке воздуха может производиться автоматически.
Схема воздухоопорного сооружения
Пневмокаркасные.
Пневмокаркасные конструкции состоят из ряда несущих надувных элементов. Пневмоэлементы представляют собой герметически зарытые баллоны, чаще всего трубчатой формы диаметром до 60-70 см. Пневмокаркасные конструкции применяются в виде пневмобалок, пневмостоек, пневмоарок, пневмокуполов и других конструкций. Опоры пневмоарок шарнирные. Торец пневмоэлементов надевают на стальной стакан и закрепляют нагелями или хомутами. Наиболее целесообразно для ПК использовать арки кругового очертания. Пролет пневмоарок следует принимать 12-16 м., шаг 2,5-3 м. Проектное положение ПК сохраняется благодаря избыточному давлению воздуха (0,5-1,5 атм.) Внутри помещения с пневмокаркасными конструкциями в отличие от воздухоопорных, сохраняется нормальное давление воздуха. Однако, конструкции этого типа сложнее в изготовлении и требуют установки для нагнетания воздуха под значительно большим давлением. Для этой цели используют обычно компрессоры, а иногда баллоны со сжатым воздухом или газом.
Схема пневматического сооружения
Комбинированные.
Комбинированные конструкции состоят из сборного каркаса (алюминиевого, стального или деревянного) и воздухоопорной ограждающей оболочки. В обычных условиях внутри помещения поддерживается нормальное давление. Давление повышается при значительных ветровых или снеговых нагрузках. Эти конструкции отличаются повышенной стойкостью, однако их применение целесообразно при перекрытии больших пролетов.
Схема комбинированного сооружения
Вантовопневматические.
Вантовопневматические конструкции представляют собой сочетание воздухоопорных оболочек с вантовыми системами из стальных или синтетических тросов.
Схема вантовопневматического сооружения
Линзообразные.
Линзообразные пневматические конструкции состоят из замкнутых висячих оболочек, закрепленных на жестком опорном каркасе.
Основные материалы
Для возведения пневматических конструкций используют тканевые материалы и пленки. Основные требования к этим материалам:
- воздухонепроницаемость;
- влагонепроницаемость;
- эластичность;
- легкость в сочетании с высокой прочностью на разрыв и достаточной долговечностью при эксплуатации в различных климатических условиях;
Пленки, как правило, дешевле тканей, но они более деформируемы, менее прочны и недолговечны в эксплуатации. Поэтому пленки применяют для временных сооружений и теплиц. В сооружениях, предназначенных для длительной эксплуатации необходимо применять тканевые материалы. Ткани и пленки бывают одно- и многослойные, прозрачные и непрозрачные. При необходимости их можно утеплять эластичными синтетическими материалами.
Тканевые материалы состоят из основы и пропитки (или покрытия). В качестве основы применяю технический текстиль из природных (лен, хлопок) и синтетических (капрон, нейлон и другие) волокон. Для изготовления пропитки используют эластичные смеси на основе синтетических и каучуковых смол. Пропитки служат для придания тканям воздухонепроницаемости и для защиты их от атмосферных воздействий. Пропитки подвержены старению, то есть со временем они теряют эластичность, в них появляются трещины, изменяется цвет, а у светопроницаемых элементов снижается прозрачность. Пропитку наносят с одной или двух сторон ткани. Двухсторонняя пропитка повышает качество (долговечность) тканей. Ткани – анизотропные материалы, поэтому при расчете тканевых оболочек необходимо учитывать различие в механических характеристиках – по основе (вдоль куска ткани) и по утку (поперек нитям). Расчетное кратковременное сопротивление тканей по основе изменяется в пределах 28,8-64 кг\см, а по утку 18,2-35 кг\см, модуль упругости 90-114 кг\см (прочностные и упругие характеристики относятся к единице ширины вне зависимости от толщин). Для ПК наиболее часто используются воздухонепроницаемые ткани №29,34,42,60,80, представляющие собой одно-, двух- или трехслойную ткань, покрытую слоем резины. Основой для этих тканей является капроновый текстиль. Ткани выпускают в рулонах 0,9 м. Масса 1м2 этих материалов колеблется от 0,45 до 1,8 кг., а толщина от 0,6 до 1,8 мм.
Синтетические пленки.
Для ПК применяют чаще всего полиэтиленовые, полиамидные, полиэфирные пленки. Пленки могут быть прозрачными, полупрозрачными и непрозрачными, иметь различный цвет. Под воздействием солнечной радиации пленки «стареют», поэтому срок службы большинства из них – один-два года. Кроме того, пленки обладают повышенной деформативностью. Для повышения механических характеристик их армируют тканевыми сетками из капрона, стекловолокна и других материалов. Для пневматических воздухоопорных СК небольших пролетов, используют армированные пленки марки ПС-40-П, NC-40C, а так же А, АС – синтетические пленки из полиамида, в которые впрессованы капроновые сетки. Армированные пленки выпускают в рулонах шириной 0,85-0,9 м., толщина пленки от 0,45 до 0,71 мм., масса 1м2 от 0,45 до 0,76 кг. Ткани и пленки по длине и ширине соединяют склеиванием или сваркой. При склеивании тканевых материалов рекомендуют швы усиливать нитяной строчкой.
Стоимость пневматических конструкций
Проштудировав некоторые сайты и оставив заказы на пневмосооружения на сайтах получилось выявить приблизительную цену на 1 квадратный метр сооружения. Варьируется она в зависимости от стоимости использования оборудования, используемых материалов, места установки, но стоит значительно дешевле, нежели здания капитального строительства, поскольку не требует никакой подготовки на площадке и не считается постоянным зданием. Цена может начинаться в районе 40-50$ и заканчиваться в диапазоне 150-200$.
Область применения
Пневмоконструкции применяются во временных сооружениях: зерноскладах, складах сыпучих материалов, как опалубка для монтажа постоянных (бетонных) конструкций; для капитальных сооружений – как покрытие цирков, стадионов, летних кинотеатров. Кроме того, ПК применяют для изготовления куполов и складов методом поверхностного нанесения стеклопластика или полиуретана, в результате чего образуется монолитная трехслойная конструкция. Из всех видов ПК наибольшее применение получили воздухоопорные конструкции в виде цилиндрических или сферических оболочек.
Список литературы:
1. «Область применения пневматических сооружений» https://stroi-archive.ru
2. «Компания DUOL» https://duol.eu/ru/odna-novost/kakova-stoimost-vozduhoopornogo-sooruzheniya
3. «Пространственные покрытия» https://poznayka.org/s56068t1.html |
Скачать 172.63 Kb.