Пневмокаркасное сооружение

 

Полезная модель относится к области строительства, а именно к временным быстровозводимым пневмокаркасным крупногабаритным по объему сооружениям, предназначенным для использования в различных целях, в различных климатических условиях, в том числе экстремальных, и доставляемых к местам использования в компактном виде, удобном для транспортировки. Пневмокаркасное сооружение содержит ограждение и пневматические элементы. Ограждение выполнено из оболочек, соединенных перегородками с образованием камер. В камеры свободно помещены герметичные пневматические элементы, соединенные с источником подачи воздуха. При наполнении пневматических элементов воздухом они образуют совместно с перегородками и оболочками ограждения каркас сооружения. В результате реализации полезной модели образуется пневмокаркасное сооружение, характеризующееся высокой устойчивостью под ветровой и снеговой нагрузкой и надежностью в эксплуатации вследствие, легкостью сборки и разборки сооружения. Конструкция отличается простотой, а само сооружение малым весом и высокой теплоизоляцией. 2 з.п.ф. 2 ил.

Полезная модель относится к области строительства, а именно к временным быстровозводимым пневмокаркасным крупногабаритным по объему сооружениям, предназначенным для использования в различных целях, в различных климатических условиях, в том числе экстремальных, и доставляемых к местам использования в компактном виде, удобном для транспортировки.

В частности, полезная модель может быть использована при ликвидации последствий стихийных бедствий и техногенных катастроф, а также в иных чрезвычайных ситуациях в качестве временного жилища для пострадавших или госпиталя для оказания помощи пострадавшим.

Известно пневмокаркасное сооружение, включающее оболочку с закрепленными на ней элементами жесткости, образующими каркас и выполненными в виде надувных торов, имеющих индивидуальный подвод воздуха для регулирования их жесткости и расположенных по высоте оболочки [1].

Известное сооружение ограничено одной формой выполнения - в виде круглого куполообразного сооружения, что ограничивает области его применения, а также снижает эксплуатационные характеристики, что связано с тем, что при нарушении герметичности оболочки любого из элементов жесткости известная конструкция теряет свою форму, а восстановление герметичности требует длительного времени, во время которого эксплуатация сооружения невозможна.

Известно также пневмокаркасное сооружение, содержащее каркас из надувных элементов в виде пневматических арок низкого давления,

установленных вдоль сооружения, и тканевый тент, покрывающий снаружи каркас [2].

Известная конструкция громоздка вследствие выполнения элементов пневматического каркаса с большим диаметром, имеет низкую надежность, обусловленную тем, что перепады температур воздуха вызывают изменение давления в надувных элементах, их деформацию, вследствие чего конструкция теряет форму и устойчивость, кроме того, при нарушении герметичности оболочки любого из элементов жесткости известная конструкция теряет свою форму, а восстановление герметичности требует длительного времени, во время которого эксплуатация сооружения невозможна.

Известен ряд однотипных пневмокаркасных сооружений [3]; [4]; [5]; [6], которые содержат пневматический каркас, роль которого выполняют пневматические несущие элементы, расположенные в плоскостях поперечного сечения в виде арок и в плоскостях продольного сечения в виде продольных надувных балок. Балки и арки между собой соединены клеевым способом с образованием по концам балок силовых узлов, образованных механическим неразъемным соединением элементов каркаса между собой, при этом материалом элементов каркаса является герметичный эластичный материал (прорезиненная ткань), а с наружной стороны каркас обтянут обшивкой - оболочкой-тентом.

В качестве ближайшего аналога принимается одна из указанных выше конструкций, а именно, известная из [5].

Данное пневмокаркасное сооружение является устройством многопланового назначения, в том числе и для проведения работ с использованием внутри сооружения крупногабаритной грузоподъемной техники.

Однако наряду с указанными положительными качествами известное устройство характеризуется и недостатками, основными из которых

являются: усложнение конструкции ввиду необходимости разнонаправленной ориентации несущих элементов и, как следствие, достаточно высокая трудоемкость сборки и монтажа, низкая степень теплоизоляции и низкий ресурс службы в экстремальных условиях, например, в зоне боевых действий.

Известная конструкция имеет удовлетворительную жесткость только в силовых узлах, тогда как по длине пневматические элементы, будучи несвязанными между собой, работают порознь, вследствие чего большая часть покрытия плохо противостоит ветровой и снеговой нагрузке, а также конструкция теряет форму и устойчивость при нарушении герметичности оболочки любого из элементов жесткости.

Кроме того, собранную единожды конструкцию можно считать практически неразборной вследствие наличия механического неразъемного клеевого соединения несущих элементов между собой в силовых узлах.

В основу изобретения положена задача разработки пневмокаркасного сооружения, лишенного указанных выше недостатков известного пневмокаркасного сооружения.

Технический результат заключается в обеспечении высокой устойчивостью под ветровой и снеговой нагрузкой и надежностью в эксплуатации, высокой ремонтопригодности, а также легкости сборки и разборки пневмокаркасного сооружения при одновременной простоте конструкции и малом весе.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном пневмокаркасном сооружении, содержащем ограждение и пневматические элементы, ограждение выполнено из оболочек, соединенных перегородками с образованием камер, в которые свободно, без механического их соединения между собой помещены герметичные пневматические элементы, образующие совместно с упомянутыми оболочками и соединяющими их перегородками при надувании воздухом каркас сооружения.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, из которых на фиг.1 котором показан общий вид пневмокаркасного сооружения, а на фиг.2 вид "А" на фиг.1.

Пневмокаркасное сооружение состоит из ограждения, состоящего из внешней 1 и внутренней 2 оболочек, соединенных перегородками 3, образующими ряд камер 4. Внутри каждой камеры 4 расположен герметичный пневматический элемент 5, посредством клапанов 6 автономно подключенный к общей пневмомагистрали 7. В состав пневматического сооружения входит также автоматическая система поддержки постоянного давления в пневматических элементах 5 (условно не показана) в процессе эксплуатации сооружения.

Пневматические элементы 5 предпочтительно выполнять диаметром 20÷30 см.

Работа полезной модели осуществляется следующим образом.

Извлеченное из упаковки ограждение с уже вложенными в процессе изготовления сооружения в камеры 4 пневматическими элементами 5, соединенными посредством клапанов 6 с общей пневмомагистралью, раскладывают на поверхности земли или иного основания. Соединяют пневмомагистраль 7 с компрессором и начинают подачу воздуха в пневматические элементы 5.

Воздух в процессе его поступления в пневматические элементы 5 наполняет их и придает им форму, близкую к форме внутреннего пространства камер 4. Стенки пневматических элементов растягиваясь под действием давления сжатого воздуха, воздействуют на оболочки 1 и 2, а также перегородки 3, образующие стенки камер 4, и обеспечивают их натяжение с образованием пневматическими элементами 5, оболочками 1 и 2

и перегородками единого силового элемента, образующего единый пневматический каркас по всему объему сооружения.

По достижении в каждом пневматическом элементе 5 заданного давления (0,15-0,25 атм) воздуха пневмомагистраль 7 автоматически перекрывается и включается автоматическая система поддержки постоянного давления в пневматических элементах 5.

В дальнейшем, в случае падения давления в отдельном пневматическом элементе 5 или группе элементов 5 автоматическая система поддержки постоянного давления в пневматических элементах 5 воздействует на клапаны 6 на этих пневматических элементах 5, открывая их, в результате чего воздух поступает в полости тех пневматических элементов 5, в которых давление воздуха упало ниже заданной величины.

В случае воздействия внешних факторов перепада температур, при нагреве конструкции и повышении давления внутри пневмоэлементов 5 выше заданного срабатывает клапан сброса давления (на чертеже условно не показан) до заданного условиями нормальной эксплуатации изделия.

В случае, если произошло нарушение герметичности одного или нескольких пневматических элементов 5 (вследствие прокола, разрыва или иного нарушения) и утечка воздуха превышает его поступление в пневматические элементы 5 (что обнаруживается автоматической системой поддержки постоянного давления в пневматических элементах 5 сооружения), принимается решение о замене вышедших из строя пневматических элементов 5 на новые. При этом не происходит нарушения конструктивной устойчивости сооружения и продолжается его эксплуатация.

В результате выполнения в ограждении камер, образованных соединенными посредством перегородок (перемычек) оболочками, при реализации изобретения образуется пневмокаркасное сооружение, характеризующееся высокой устойчивостью под ветровой и снеговой

нагрузкой и надежностью в эксплуатации вследствие образования в конструкции равносторонней жесткости: каркас конструкции образован конструктивным единством ограждения, представляющего собой сотовую конструкцию, и находящихся в его камерах силовых пневматических элементов, под действием распирающих усилий от давления в которых перегородки и оболочки ограждения образуют предварительно напряженную конструкцию, в которой перегородки выполняют функции ребер жесткости.

Указанное конструктивное единство обеспечивает также легкость сборки и разборки сооружения, что не обеспечено в сооружениях, представляющих уровень техники.

При этом конструкция отличается простотой, а само сооружение малым весом вследствие отсутствия стыковочных и фиксирующих деталей и узлов. Кроме того, в сооружении после монтажа конструкции отсутствует необходимость навешивать внутреннюю оболочку из теплоизолирующего материала для обеспечения его теплоизоляции, поскольку пневматические элементы при расширении соприкасаясь друг с другом через стенки камер образуют замкнутый объем, заполненный теплоизолятором-воздухом.

В случае нарушения герметичности одного или даже нескольких пневматических элементов сооружение не теряет своей формы, а замена соответствующих пневматических элементов производится в считанные минуты.

1. SU 528373 А, Е04В 1/345, 1976;

2. SU 744081 A, Е04В 1/345, 1980;

3. RU 2145375 C1, Е04В 15/20, 2002;

4. RU 2182811 С1, Е04В 15/20, 2002;

5. RU 2255192 C1, Е04В 15/20, 2005;

6. RU 2169818 C1, Е04В 15/20, 2001.

1. Пневмокаркасное сооружение, содержащее ограждение и пневматические элементы, отличающееся тем, что ограждение выполнено из оболочек, соединенных перегородками с образованием камер, в которые помещены пневматические элементы, связанные с источником подачи в них воздуха и при их наполнении образующие совместно с оболочками и соединяющими их перегородками каркас сооружения.

2. Пневмокаркасное сооружение по п.1, отличающееся тем, что ограждение выполнено из оболочек, соединенных продольными перегородками.

3. Пневмокаркасное сооружение по п.1, отличающееся тем, что ограждение выполнено из оболочек, соединенных поперечными перегородками.



 

Наверх