Пневматические конструкции.

Пневматические конструкции— называют конструкции из мягких газонепрницаемых материалов способных воспринимать внешние нагрузки за счет избыточного давления воздуха или газа.

Два основных типа:

Воздухоопорные сооружения — работают за счет избыточного давления внутри самого сооружения.

Р=250Па (150-500).

История конструкции:

1917г— У. Ладчестер — запатентовал идею использования воздушных баллонов для перекрытия помещений. (для полевых госпиталей).

1938г— У. Ладчестер— разработал купол d=330м над прямоуг. в плане зданием.

1941г.— амер. Стивенс разработал купол d=336м из стали t=1,27мм

1946г.— амер. Бэрд купола для радарных систем.

1956г.— идея рассекречена, организована фирма.

1957г— было 50 фирм по этим конструкциям

СССР 1959г — купол d=36м

1960г. — d=61м

Сейчас больше 100 тыс. сооружений в мире этого типа.

Состав сооружения.

1. Мягкая оболочка.

2. шлюз.

3. воздухоподающее устройство (это кондиционер, механизм для повышенного давления, для больших объемов очень дорогое устройство)

4. система прикрепления к земле.

5. освещение

В примыкании шлюза и оболочки приходит многогранный прогиб материала и он быстро разрушается.

Конструкция крепления.

Геометрические формы.

1. простые формы

2. из простых форм делают сложные

полицилиндрическая оболочка

арки переменных размеров

Наибольшие размеры купола и свода когда не требуется усиление канатами

Купол ≈ 72м, свод ≈ 60м

Купол.

R — радиус нижнего сечения.

Сила отрыва по кольцу.

N_удер^{по кольцу}=2π*R*t_м σ_мат-ла

N_отр=N_удер

π*R²*Р_изг=2π*R*t_м σ_мат-ла

σ_м=

Свод.

N_отр не по кольцу, а по ширине радиуса

N_отр= R*Р_изг

N_удерж=1м t_м σ_мат-ла

σ_м=

Σу=0

Для купола σ_м^куп в 2 раза меньше чем σ_м^свода. Поэтому купола можно делать в 2 раза больше.

Уникальные сооружения — усиливают канатами.

Пролет b=78м, l=133м

Осако Япония —1970г., Америка.

Купола.

ФРГ, руковод. Отто для Антарктиды здание с искусственного микроклиматом.

Р_изг=250Па.