Мягкие оболочки

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

на тему: Мягкие оболочки

Содержание

Вступление

1. Воздухоопорные оболочки

2. Воздухонесомые оболочки

3. Тентовые покрытия

4. Система Texlon

5. Проектирование пневматических конструкций

Вывод

Литература

Вступление

Пневматическими конструкциями зданий и сооружений являются мягкие оболочки или цилиндры, выполненные из воздухонепроницаемых тканей или армированных синтетических пленок, например из прочной армированной виниловой ткани. Несущая способность пневматических конструкций обеспечивается или поддерживается избыточным давлением воздуха или под оболочками, или внутри их несущих элементов. Эти конструкции изобретены в 40-х годах XX в. и их начали применять в качестве несущих и ограждающих конструкций на различных объектах -- спортивных сооружениях (теннисных кортах, хоккейных площадках, бассейнах), выставках, цирках, аквапарках, производственных зданиях и др.

Существенными достоинствами пневматических конструкций являются их небольшие масса (0,5-3,0 кг/м2) и объем в нерабочем (не надутом) состоянии, что значительно облегчает транспортировку и монтаж без сложных подъемно-транспортных средств. Так, например, на подготовку ровной площадки и фундамента под пневматическую конструкцию требуется примерно до одного месяца, а на ее монтаж и нагнетание воздуха до рабочего давления -- 1-2 дня. К тому же такие конструкции характеризуются невысокой стоимостью. В зависимости от конструктивного решения и исполнения и способа обеспечения несущей способности различают воздухоопорные и воздухонесомые пневматические конструкции.

Избыточное давление воздуха у первых находится под покрытием, а у вторых оно находится только в несущих пневмобаллонах

Воздухоопорные оболочки чаще всего применяют цилиндрической или сферической формы. Воздухонесомые покрытия -- это пневмокаркасы, пневмоматы и пневмолинзы. Пневмокаркасы и пневмоматы наиболее рационально используются в форме арок, а пневмолинзы --в форме чечевицы или подушки.

1. Воздухоопорные оболочки

Оболочка настолько больших размеров, что образуют целое здание или, по крайней мере, его покрытие. Поддерживается оболочка в состоянии способности противодействия внешним нагрузкам при сравнительно невысоким (200…500Па) внутренним избыточным давлении воздуха. Оболочка как бы опирается на множество невидимых колонн из сжатого воздуха, что и определило ее название - воздухоопорная

Для подачи воздуха под оболочку используются вентиляторы низкого давления, но высокой производительности. Обычно они действуют непрерывно и поэтому к воздухонепроницаемости самой оболочки и герметичности ее соединений с основанием или входными устройствами высокие требования не предъявляются.

Сжатый воздух стремиться поднять оболочку, оторвать ее от основания, чему препятствует опорные (анкерные) устройства, которыми могут служить: винтовые сваи (штопора); бетонные блоки, образующие ленточный или прерывистый цоколь; массивные конструкции капитальных строений, перекрываемых воздухоопорной оболочкой.

Эксплуатационной особенностью воздухоопорных зданий является возможность обитания и деятельности человека в подоболочном пространстве, давление воздуха незначительно (на тысячные доли) превышает атмосферное и никакого воздействия на человека не оказывает.

Цилиндрические воздухоопорные оболочки выполняются обычно со стрелой подъема, равной от 3/8 до 1/2 пролета. Торцы заканчиваются либо сферической, либо цилиндрической поверхностью. Каждая такая оболочка состоит из следующих основных частей: шлюзов для перехода, оболочки, под которой находится избыточное давление воздуха, и вентилятора, поддерживающего это давление. Шлюзы обычно выполняют в виде легкого металлического каркаса, обтянутого той же тканью, из которой сделана оболочка. Соединяется ткань шлюза с тканью оболочки с помощью переходника, т. е. ткани соответствующего раскроя. Освещаются помещения под пневмооболочками дневным светом через светопрозрачные вставки из соответствующих синтетических пленок. В нижней части оболочки устраивается так называемый силовой пояс, с помощью которого оболочка крепится к основанию.

Если необходимо обогревать помещение под оболочкой, то это выполняется калориферами, подающими теплый воздух. В целях уменьшения утечки воздуха, особенно из-под силового пояса, с его обеих сторон у основания предусматриваются фартуки из той же ткани. Наружный фартук присыпается землей, а внутренний помещается под поверхностью пола.

При соединении отдельных секций на строительстве пневмооболочки применяют монтажные швы, такие, например, как петельно-тросовый, накладной и др. Секции с внутренней и наружной сторон снабжены фартуками, причем наружный фартук находится только у одной секции, которым закрывается сверху петельный шов, пристегиваясь ко второй секции с помощью кнопок.

Крепление воздухоопорной оболочки к основанию выполняется несколькими способами. На ленточных бетонных фундаментах крепление оболочки удобнее всего выполнять, используя прижимные пластины, надежно скрепленные с фундаментом. Временное одноразовое крепление оболочки к грунту выполняется анкерами в виде штырей, штопоров и винтовых сван в зависимости от размеров сооружения.

Все эти анкеры имеют сверху проушины, через которые производится привязка к ним силового пояса оболочки.

В состав воздухоопорных оболочек входят следующие составные элементы: входные-выходные и грузовые шлюзы, оболочки, поддерживаемые избыточным давлением воздуха, вентиляторы для нагнетания воздуха и колориферы для подачи теплого воздуха под оболочки при необходимости обогрева помещения (рис. 3). Как правило, шлюзы выполняются каркасными, обтянутыми той же тканью, что и оболочки, и их соединяют с оболочками тканевыми переходниками. Шлюзы оборудуются входными дверями или турникетами-вертушками, имеющими высокую пропускную способность. Грузы в воздухоопорные сооружения перемещаются через грузовые шлюзы, а для загрузки и выгрузки сыпучих материалов используется пневмотранспорт. Пневматические оболочки могут снабжаться светопрозрачными воздухонепроницаемыми вставками из синтетических пленок для естественного освещения подоболочного пространства. Внизу воздухоопорные оболочки снабжаются силовым поясом, которым они крепятся к фундаменту или основанию для исключения их отрыва от земли силой, вызванной избыточным давлением воздуха под оболочками. Силовой пояс состоит из элементов крепления оболочки к фундаменту или основанию и наружного и внутреннего фартуков, выполненных из той же ткани, что и оболочки. Фартуки предназначены для уменьшения утечки воздуха из-под силового пояса. При этом наружный фартук прикапывается (присыпается) землей или закапывается в землю снаружи оболочки, а внутренний заводят под пол (рис. 3).

Воздухоопорные оболочки крепятся к элементам фундамента с помощью прижимных планок и болтовых соединений с соответствующим уплотнением, а при отсутствии фундамента -- к грунтовому основанию посредством анкеров с проушинами (в виде штырей, винтовых свай и др.), закрепленных в грунте. В этом случае оболочки в силовом поясе снабжаются кулисками для пропуска распределительных элементов, крепящихся к серьгам анкеров (рис. 4.). Кроме крепления к анкерным винтовым сваям и бетонным ленточным фундаментам воздухоопорные оболочки могут придавливаться к основанию (земле) водоналивными балластными баллонами.

Воздухоопорные оболочки устраивают однослойными или двухслойными, при этом двухслойные представляют собой оболочку в оболочке. В такой конструкции пространство между оболочками заполняется воздухом, что обеспечивает существенное снижение теплопотерь и соответственно расходы на отопление, а также защиту от образования конденсата на внутренней поверхности оболочки в холодное и перегрева в жаркое время года. При снегопаде воздух между оболочками стравливается и вследствие этого обеспечивается подогрев наружной оболочки и таяние на ней снега. Двухслойные оболочки изготавливаются из многослойного пластомера, армированного кордом из суперпрочного полиэстера и покрытого поливинилхлоридом. Такой материал имеет достаточную стойкость к ультрафиолетовому излучению и может эксплуатироваться при температуре от -30°С до +60 °С.

Наибольшую опасность для систем воздухоопертого типа представляют сильные ветры. Ветер, дующий с одной стороны купола, вызывает в различных его частях неодинаковые напряжения, а ведь оболочка надувного сооружения должна быть равномерно жесткой по всей поверхности. В случае же концентрации напряжений в одной части оболочки она может разорваться, а если опора у нее узкая, то возникает опасность опрокидывания купола. Всего этого можно избежать, поддерживая внутри здания такое давление, чтобы все точки его оболочки были напряжены до степени, препятствующей образованию складок под напором ветра.

Что касается материала для оболочек надувных систем, то многочисленные и длительные опыты показали - это должна быть прочная ткань, устойчивая к атмосферным влияниям, не становящаяся жесткой при низких температурах, не впитывающая воду, не слишком растяжимая, не портящаяся при продолжительном хранении. В настоящее время в пневматически напряженных конструкциях используются технические ткани на основе капрона, лавсана, нитрона, а также стеклянные волокна, пластмассовые армированные и неармированные пленки, тросы, тросовые сетки и другие материалы на основе минеральных и синтетических волокон, иногда - тонкие металлические листы. Лучше всех показали себя в эксплуатации оболочки, изготовленные из высококачественного нейлона. Для повышения прочности на разрыв применяется двухслойная ткань с нитями, пересекающимися под углом 45°, благодаря чему в случае надрыва она не разрывается дальше. Для придания покрытиям водо- и воздухонепроницаемости используются синтетические каучуки типа бутилкаучука, неопрена, а также полихлорвиниловые и полиэфирные смолы. Для светопрозрачных покрытий можно пользоваться пластмассовыми пленками (полиамидными, полиэтилентерефталатными, полихлорвиниловыми). Соединение полотнищ материи или пленки между собой зависит от напряжений в конструкции, которые в свою очередь обусловливаются требованиями, предъявляемыми к пневмосооружению. Соединения могут быть клееными или шито-клееными (при прорезиненных тканях). При использовании пленок соединение раскроенных полотнищ производится с помощью сварки - высокочастотной или тепловой.

Одна из трудностей, возникающих при эксплуатации воздухоопертых сооружений, состоит в конденсации паров, всегда присутствующих в воздухе, на внутренней поверхности оболочки, особенно в холодное время года. С этим можно бороться соответствующей вентиляцией помещения или с помощью веществ, поглощающих водяные пары из воздуха.

Зимой внешняя поверхность оболочки надувной системы обледеневает. Если площадь оболочки не очень велика, то обледенение можно устранить, изменяя давление в здании, чтобы вызвать движение оболочки и растрескивание льда. Если же оболочка велика, то на нее можно направить изнутри излучение инфракрасных ламп; такой нагрев оболочки предотвратит скопление снега и льда на ее наружной поверхности. Попутно заметим, что проблему создания отапливаемых воздухоопертых зданий можно решить путем комбинации воздушных насосов с калориферами.

Высокие конструктивные качества материалов, применяемых для сооружения воздухоопертых систем, обеспечивают малый вес конструкции на 1 м² перекрываемой площади (он в 100 - 200 раз меньше веса покрытия из железобетона и стали). Малый вес пневматических конструкций, компактность в демонтированном состоянии, транспортабельность, возможность заводского изготовления, быстрота монтажа и демонтажа - качества, открывающие широкие возможности их применения в сооружениях самого различного типа и назначения.

2. Воздухонесомые оболочки

Из воздухонесомых пневматических конструкций чаще всего применяют конструкции пневмоарочные. Они состоят из баллонов, наполненных воздухом с избыточным давлением до 100 кН/м2, которые служат несущими конструкциями для водонепроницаемой ткани самого покрытия. Для придания аркам устойчивости они раскрепляются растяжками, к которым затем крепится водонепроницаемая ткань. Может быть принято и другое решение, когда к аркам попарно пришивается водонепроницаемая ткань, образуя секции, из которых затем монтируется пневмоарочное покрытие.

Достоинство пневмоарочных покрытий перед воздухоопорными оболочками заключается в отсутствии шлюзов, в отсутствии необходимости в непрерывной подаче воздуха под покрытие, в отсутствии опасности падения всего покрытия только при одном прорезе оболочки. В то же время пневмоарочное покрытие уступает воздухо-опорной оболочке по стоимости конструкции, быстроте монтажа и необходимости в более мощном агрегате для создания избыточного давления внутри арки, который работает по мере необходимости. Раскрепляются пневмоарки между собой с помощью тросов или шнуров, пропущенных через мягкие петли, пришитые к наружной поверхности арок. К этим тросам или шнурам крепится водонепроницаемая ткань. Пневмоматы арочного вида отличаются от пневмоарок тем, что они сшиваются из единого полотнища по специальному раскрою и представляют собой одновременно и несущую, и ограждающую конструкцию. Опираются арочные пневмоматы на песчаные подушки, которыми заполняются траншеи, вырытые вдоль краев покрытия. Диаметр баллонов пневмоарок принимают от 1/55 до 1/25 пролета, у арочных матов -- соответственно от 1/20 до 1/30

Воздухонесомые пневматические конструкции устраивают в виде наполненных воздухом пневмокаркасов из удлиненных криволинейных цилиндров, пневмоматов или пневмолинз. Пневмокаркасы и пневмоматы чаще используются в форме арок, а пневмолинзы -- в форме дисков, подвешенных к вертикальным несущим конструкциям в качестве кровли-покрытия (рис. 2.). Отношение толщины пневмолинзы h к перекрываемому пролету L обычно составляет от 1/7 до 1/5.

Пневмоарочные каркасы состоят из криволинейных цилиндров, наполненных воздухом с избыточным давлением от 0,03 до 0,07 МПа. Пневмоарки устанавливают вплотную друг к другу или с шагом 3-4 м, а для придания устойчивости связывают между собой растяжками. По верху примыкающих друг к другу арок или арок с растяжками укладывают покрытие из водонепроницаемых ткани или армированной пленки. Для обеспечения общей устойчивости пневмоарочных систем их крепят оттяжками к анкерам у торцов сооружения. Диаметр цилиндров пневмоарок от 1/55 до 1/25 перекрываемого пролета, а величина пролета от 12 до 18 м.

Пневмоматы и пневмолинзы изготавливаются из цельных воздухонепроницаемых полотнищ, по-особому раскроенных и скрепленных, и они одновременно являются несущими и ограждающими конструкциями, так как не имеют сверху покрывающих элементов. Пневмоматы чаще выпускают арочной конструкции, а пневмолинзы -- в виде дисков.

В сооружения с воздухонесомыми пневматическими конструкциями не требуется устройства шлюзов и непрерывной подачи воздуха под покрытие, но, с другой стороны, такие конструкции дороже воздухоопроных и более трудоемки при монтаже.

3. Тентовые покрытия

Тентовые покрытия обычно применяются для временных сооружений. Состоят они из мягкой водонепроницаемой ткани, которая натягивается, закрепляясь одними концами за возвышающиеся опоры, другими -- за анкеры в грунте или за оттяжки, за тросы-подборы и т. п. По своей статической работе тенты очень близки сетчатым, предварительно напряженным вантовым покрытиям, с той только разницей, что вантовые сетки из металлических канатов могут выдержать значительно более высокие напряжения, чем ткань из хлопчатобумажных или синтетических нитей. Поэтому и пролеты, которые могут перекрыть такие тенты, существенно меньше, чем пролеты сетчатых вантовых покрытий, и редко превосходят 10 м.

Наиболее часто встречающиеся виды тентов представляют собой криволинейные поверхности (гипары), седловидные поверхности и др. Тент может быть натянут и на многопролетный каркас с наклонными стойками. Такой тент в своей верхней части опирается на опорный трос, соединяющий вершины противостоящих наклонных стоек, а в нижней части прижимается накладным тросом. От величины стрелы провисания опорного троса и стрелы подъема накладного троса зависит и архитектурная форма покрытия.

Натяжение тентов производится подтягиванием оттяжек, заанкеренных в грунт, накладных тросов, тросов-подборов и т, п.

Тент может иметь сложную поверхность, например, состоящую из взаимно пересекающихся гипаров причем сами линии пересечения, если нет соответствующих накладных тросов, могут быть размытыми, т. е. закругленными. При таком решении концы тента не обязательно должны доходить до уровня грунта, а могут заканчиваться оттяжками, концы которых на некотором расстоянии от покрытия были бы заанкерены в грунт.

Тентовые покрытия работают по принципу однопоясных предварительно напряженных сеток и отличаются от них тем, что предварительно натянутая ткань или пленка представляет собой одновременно несущие ограждающую конструкцию, такая ткань может быть предварительна натянута системой тросов подборов или последовательным расположением несущих и стабилизирующих тросов. Особое внимание при проектировании тентовых покрытий следует обратить на то, чтобы участки ткани, не раскрепленные тросами, не превышали 4-5м и чтобы форма покрытия обеспечивала быстрый и удобный сток воды: задержка стока может привести к образованию водяных мешков и разрыву ткани.

Мягкие оболочки могут воспринимать внешние нагрузки только в состоянии предварительно натяжения. В строительных конструкциях оно может быть создано двумя способами: пневматическим или механическим. Первый способ приводит к созданию конструкций пневматических, второй - тентовых.

4. Система Texlon

Система состоит из пневматических полимерных мембран-подушек, заключенных в алюминиевые профили и поддерживаемых легкой несущей конструкцией.

Первоначально изобретенный для космической промышленности, материал уникален в том, что на него никак не влияет ультрафиолетовое излучение и атмосферные загрязнения. Полимер системы Texlon Foiltec абсолютно инертен к щелочной и кислотной средам. Поскольку система чрезвычайно прочна и долговечна, она используется как светопрозрачная ограждающая оболочка конструкции, необычайно легкая и элегантная.

Система Texlon одновременно совмещает в себе исключительную прозрачность (каждый слой полимера прозрачен на 90-95%) и возможность переменного затенения -- конструкционную особенность, которая позволяет легко управлять освещением внутри помещения. На полимер элементов Texlon может быть нанесен любой рисунок без ущерба прозрачности конструкции.

С помощью изменения числа слоев полимера в элементе (обычно 2-3) и, соответственно, изменения количества воздушных камер, можно регулировать степень теплоизоляции помещения, менять климатические условия внутри помещения.

Система Texlon может сочетаться с интеллектуальной системой полезного использования солнечной энергии. Система Texlon Solar представляет собой фотогальванические элементы Texlon, которые позволяют преобразовывать солнечную энергию в электрическую, что сокращает энергопотребление здания и не загрязняет окружающую среду.

5. Проектирование

Проектирование пневматических конструкций выполнялось архитекторами, анализ их формы -- специалистами по моделированию, расчет конструктивных элементов--инженерами-конструкторами, а некоторые статические расчеты -- специалистами по оболочкам, то сейчас все перечисленные задачи может самостоятельно решить любой из этих специалистов, используя современную программу численного расчета и вычислительное устройство размером с обычный микрокалькулятор. Разработка такого рода программы, получившей название РАМ --LISA по начальным буквам английских слов Programs in Advanced Mechanics -- Lightweight Structures Analysis (программы в современной механике -- расчет легких конструкций), изложена в данной статье. Есть все основания надеяться на значительный эффект, который может быть достигнут благодаря унификации методов расчета и проектирования, преодолению узкой специализации разработчиков конструкций и использованию поистине неограниченных возможностей современной вычислительной техники.

Использование современных вычислительных программ в значительной степени сводится к набору стереотипных операций, и поэтому при некотором навыке вполне доступно любому, кто достаточно хорошо представляет себе рассчитываемую конструкцию в ее физическом и инженерном аспектах. Работа с программой строится на интуитивной основе, подобно работе физика-экспериментатора или мастера-модельщика, и не имеет ничего общего с подходом математика, пользующегося аналитическими методами. Специалист, работающий с программой, может получить результат своей работы сразу в законченном виде и к тому же значительно быстрее, чем при использовании громоздких формул, утомительных выкладок и бесконечного ручного счета.

Метод конечных элементов. При использовании метода конечных элементов (МКЭ) конструкция надлежащим образом расчленяется на множество элементарных структурных единиц, реакции которых на приложенные к ним деформации и усилия могут быть запрограммированы для автоматизированного расчета на ЭВМ. Структурная единица (конечный элемент) может представлять собой прямолинейный отрезок троса (тросовый элемент), четырехугольный участок мембраны (мембранный элемент), недеформированный отрезок балки (балочный элемент), кубик в объеме массивной конструкции ("блочный" элемент) и т. п. в зависимости от типа рассчитываемой конструкции.

После того, как реальная конструкция представлена расчетчиком в виде ансамбля (сетки) таких элементов, ЭВМ рассчитывает характеристики жесткости всех элементов и действующие в них усилия, объединяя полученные данные в систему уравнений равновесия в узлах (точках пересечения элементов). В результате рвения этой системы на ЭВМ определяют перемещения узлов, по которым в соответствии с программой рассчитывают деформации и напряжения в каждом из конечных элементов.

Если условие равновесия конструкции зависит от ее деформированной формы (т. е. конструкция является геометрически нелинейной), что характерно, за малым исключением, для всех легких конструкций, то решение выполняют путем итераций, причем на каждом шаге расчета определяют новое очертание конструкции, служащее основой для последующего шага итерационного процесса. Реализация МКЭ автоматизирована в такой степени, что для его успешного применения не требуется подробное знание функциональных аспектов метода. Это дает проектировщику возможность создавать конструкцию, используя данный метод интуитивно и чисто эмпирически, и требует от него почти исключительно лишь физического понимания технических аспектов формы конструкции и ее поведения под нагрузкой.

Процедура отыскания формы мягких оболочек достаточно сложна, поскольку необходимо учитывать сопротивление материала оболочки сдвигу. Что же касается характера нагрузок на мягкие оболочки, то он, по-видимому, не вносит в расчет дополнительных трудностей по сравнению с тросовыми системами. Поэтому мы остановимся лишь на особенностях процедуры отыскания формы оболочек.

Отыскание формы мягких оболочек. В природе существуют физически реальные (хотя и эфемерные) формы мягких оболочек, обладающие замечательным свойством сохранять постоянное и равномерное натяжение в любой точке и во всех направлениях: это мыльные пленки. Мыльная пленка образует в то же время минимальную поверхность. Поэтому форму мыльной пленки часто используют в качестве исходной при проектировании мягких оболочек.

Конечные элементы, обладающие свойствами мыльной пленки (пленочные элементы), играют ту же роль при расчете мягких оболочек, что и тросовые элементы при расчете тросовых систем. Они характеризуются свойством сохранять изотропное натяжение, независимо от их деформированного состояния. Мягкую оболочку, образованную из таких пленочных элементов, можно рассматривать как идеализированную ("чистую") форму, равновесное состояние которой однозначно определяется заданными напряжениями и внешними нагрузками.

Вывод

Полезность таких квазипустых сооружений в народном хозяйстве трудно переоценить. В них можно консервировать высокогабаритную технику (самолеты, вертолеты, тепловозы, вагоны, гидротурбины, автомобили, тракторы и т. п.). Квазипустые сооружения позволяют хорошо и без потерь сохранять урожай зерна, пока его не вывезут на элеваторы.

Весьма эффективно применение воздухоопертых и воздухонесомых сооружений в тех случаях, когда их основное назначение - защита от атмосферных воздействий: дождя, ветра, снега и т. д. Например, над открытым плавательным бассейном можно на зиму установить прозрачный купол, позволяющий пользоваться бассейном круглый год и в любом климате.

Не менее успешно надувные конструкции используются для сооружения ярмарочных и выставочных павильонов. Примером может служить здание павильона передвижной американской выставки. В павильоне демонстрируется опыт применения атомной энергии в промышленности, медицине, сельском хозяйстве и энергетике.

Вследствие малой огнестойкости покрытий надувных сооружений они неприменимы для горячих цехов. Однако материалы для пневмоконструкций могут быть и несгораемыми. Ныне имеется уже немало примеров применения пневмосооружений в качестве промышленных цехов, ангаров вертолетов, гаражей, мастерских по ремонту вагонов, цистерн и автомашин.

Синтетические материалы обладают достаточной химической устойчивостью и поэтому могут применяться для промышленных пневмосооружений, предназначенных для производств, связанных с выделениями корродирующих веществ. Такие сооружения можно использовать также в нефтяной и химической промышленности в качестве хранилищ и мягких трубопроводов.

Удобно и весьма эффективно использование надувных систем в качестве цирковых шатров, магазинов, ресторанов и укрытий на строительных работах, в качестве специальных сооружений: мачт, башен, вентиляционных каналов, опалубки для железобетонных труб и оболочек. Наконец, большое будущее, по мнению специалистов, ожидает мягкие оболочки в космонавтике.

Столь широкие возможности применения пневматических конструкций в различных областях народного хозяйства обусловлены множеством достоинств надувных систем. Они позволяют быстро перекрывать большие пролеты без промежуточных опор. Пневматические конструкции лучше всех других можно чрезвычайно легко и экономично использовать для сооружения зданий со сложной планировкой. Они абсолютно сейсмостойки, что имеет большое значение для строительства в сейсмических районах. Надувные сооружения безопасны при авариях: при постепенном истечении воздуха через прорыв поврежденная оболочка в силу своего малого веса опускается медленно и не способна причинить повреждения ни людям, ни оборудованию. Важнейшими же преимуществами надувных систем, сооружаемых из мягких синтетических пленок и тканей, являются дешевизна синтетических материалов, возможность обходиться без обычных строительных материалов (дерево, сталь, кирпич и т. д.) и легкость монтажа, не требующая привлечения квалифицированной рабочей силы. Практика показала, что постройка большой аудитории или зрительного зала с надувным куполом обходится в несколько раз дешевле, чем аналогичные строения с потолком, опирающимся на металлические или деревянные фермы. Следует еще добавить, что удельные капиталовложения для создания заводов, производящих пневматические конструкции, могут быть значительно меньше, чем в случае всех других видов конструкций.

Отмеченные достоинства надувных систем, в основе которых лежит заимствованный у природы принцип тургора, позволяют ученым сделать смелое предположение: не в столь отдаленном будущем можно будет закрывать надувными куполами целые небольшие города, создавая любой климат для населения этих городов. Во всяком случае, уже появились проекты заполярных городов, укрытых от суровой природы надувными мягкими оболочками, городов с искусственным климатом. И сегодня такие проекты отнюдь не выглядят фантастичными...

Литература

конструкция здание пневматический воздухоопорный

1.Ермолов В. В. Воздухоопорные здания и сооружения. М., Стройиздат, 1980.

2.Айрапетов Д. П. Материал и архитектура. М., Стройиздат, 1978.

3.Отто Ф., Тростель Р.,невматические строительные конструкции, пер. с нем., М., 1967;

4.Алексеев С. А. Основы теории мягких осесимметричных оболочек.-- В сб.: Расчет пространственных конструкций, 1965, вып. X.

Размещено на Allbest.ru