Основные данные о тканях по соответствующим ту

Наименование тканей	Наименования ТУ	Толщина в мм	Ширина в см	Вес в кГ/м^2
Капроновая однослойная № 24 ………….	ВТУ ЯН 130-59	0,90	90	1,20
Льняная однослойная № 533 …………….	ТУ1205-54	1,20	85	1,50
Хлопчатобумажная двухслойная № 500	ТУ1205-54	0,47	85	0,38
То же, № 565 ……………………………...	ТУ1205-54	—	85	0,48

Стоимость рассматриваемых типов зданий по сравнению со всеми дру­гими, выполненными из обычных материалов, будет примерно в 2—3 раза ниже.

Из зарубежного опыта также известно, что стоимость воздухоопорных. конструкций оказывается в 3—4 раза ниже стоимости пневмокаркасных.

Выбор любой из указанных трех групп пневматического покрытия зависит в первую очередь от технико-экономических показателей и целого- ряда других условий — эстетики, внешней формы, акустических требова­ний и др.

2. Основы расчета пневматических конструкций

Пневматические конструкции по схеме работы под нагрузкой относятся к предварительно напряженным, в которых необходимы растягивающие напряжения в оболочке, возникающие от избыточного внутреннего давле­ния; отсутствие напряжений приведет оболочку к потере устойчивости.

Расчет указанных конструкций ведется на основе общих положений по предельным состояниям: по несущей способности и по деформациям.

Учитывая, что текстильные ткани, применяемые для оболочек, пред­ставляют собой переплетение двух взаимно перпендикулярно расположен­ных систем нитей или пряжи, расчет их ведется на растяжение в двух на­правлениях — по основе (вдоль куска ткани) по расчетному сопротивлению – R_т.о и по уточным — поперечным нитям по расчетному сопротивлению – R_т.у (табл. 9.14).

Таблица 9.14

Расчетные сопротивления (основные) на растяжение и модули упругости текстильных тканей по основе и утку, отнесенные к 1 м ширины

Марка ткани	Расчетные сопротивления в кГ/м		Модули упругости в кГ/м
	Rт.о	Rт.у	Е	Едл
Капроновая однослойная № 24 …………	1440	—	8000	6000
Льняная однослойная № 533 ……………	600	350	6000	3000
Хлопчатобумажная двухслойная № 500	210	175	5000	2500
То же, № 565 …………………………….	320	260	5000	2500

Расчетные сопротивления R_т.о и R_т.у в конструкциях, находящихся длительное время в условиях повышенной влажности воздуха (до 90% относительной влажности), определяются путем умножения табличных значений для капроновых тканей на коэффициент 0,9, а для остальных — на 1,0. Табличные значения: R_т.о , R_т.у , Е и Е_дл для конструкций, находящихся длительное время в условиях повышенных температур (40—60° С), умножаются на коэффициент 0,7 для капроновой ткани и на 0,8 — для остальных тканей.

Общие расчетные формулы по первому предельному состоянию:

или ; (9.1)

. (9.2)

Допускаемый прогиб пневматических конструкций до настоящего вре­мени еще не нормирован. Однако, учитывая, что величина деформации не является признаком разрушения конструкции, значение f может быть при­мято значительно большим, чем в обычных конструкциях.

Расчетные формулы для воздухоопорных кон­струкций. Расчет по несущей способности производится на суммар­ное действие собственного веса и равномерно распределенной нагрузки от избыточного внутреннего давления воздуха и ветрового отсоса снаружи.

Для цилиндрических покрытий по сечению, параллельному образующей,

или (9.3)

Для сечения, перпендикулярного образующей, и для сферических по­крытий по любому сечению

или (9.4)

где — максимальное растягивающее напряжение в кГ/м (т. е. на 1 пог. м ширины ткани);

q — суммарная расчетная равномерно распределенная нагрузка в кг/м²;

r — радиус кривизны конструкции в м.

Положительные нагрузки от снега и ветра здесь не учитываются, так как они уменьшают растягивающие напряжения, действующие в ткани, следовательно,

где р — внутреннее избыточное давление;

q_отс — отрицательные давления ветра (отсос);

g_сб.в — собственный вес конструкции.

Расчет по деформации сводится к установлению величины внутреннего избыточного давления воздуха для обеспечения допустимых величин про­гибов под нагрузкой. Учитывая, что величина эксплуатационного внутрен­него избыточного давления р во всех случаях должна превосходить значе­ние наибольшей возможной величины суммарной положительной нагрузки , q_п получим

(9.5)

Несоблюдение этого условия неизбежно приведет к потере проектной формы конструкции.

Для бесснежного периода нагрузок допускается снижение величины избыточного внутреннего давления.

Растягивающие напряжения в любой точке должны быть всегда больше нуля, так как в противном случае может произойти местная потеря проектной формы конструкции, т. е. для любой точки должно соблюдаться условие

(9.6)

При сосредоточенной нагрузке (например, вес рабочего с инструмен­тами) приближенно

(9.7)

где Р — сосредоточенная нагрузка в кГ;

р — избыточное давление в кГ/м²;

r — радиус кривизны конструкции в м.

Основные положения расчета пневмокаркасных конструкций. По несущей способности. Расчет основного каркаса сводится к определению изгибающих моментов, нормальных и попе­речных сил при невыгоднейших комбинациях расчетных нагрузок; в се­чениях с наибольшими усилиями определяются максимальные растягиваю­щие усилия в ткани с учетом действия внешних нагрузок и избыточного внутреннего давления воздуха в элементе каркаса. Проверка напряже­ний в ткани в этом случае ведется по формуле (42.1).

По деформации. Для устранения опасности местной потери предвари­тельного напряжения в ткани и образования в элементах каркаса складок определяются минимальные растягивающие напряжения в ткани, которые всегда должны быть больше нуля (формула 42.6). Этим расчетом и устана­вливают окончательные величины предварительного напряжения в ткани. Затем определяются прогибы в элементах каркаса, величины которых должны удовлетворять нормальным условиям эксплуатации покрытия.

Оболочка покрытия рассчитывается на растяжение с учетом величины шага между каркасами.