Мягкие оболочки выполняют из воздухонепроницаемой синтетической ткани, покрытой тонким слоем резины или пластмассы. Форму, устойчивость и несущую способность сооружения обеспечивает постоянно поддерживаемое избыточное давление воздуха или легкий каркас. В зависимости от конструкции и назначения сооружений мягкие оболочки могут иметь различную форму (рис. 8.40).
Различают три основных типа пневматических конструкций:
воздухоопорные, поддерживаемые в проектном положении за счет избыточного давления воздуха от 1,2 до 2 кПа, создаваемого внутри помещения и обеспечивающего в конструкции состояние предварительно напряженного равновесия. Это давление поддерживается с помощью простейших герметизирующих устройств, в том числе шлюзов у мест выхода;
пневмокаркасные, или воздухонесомые, в которых несущие функции выполняют трубчатые надувные арки, а ограждающие — воздухонепроницаемая ткань. Устойчивость сооружения обеспечивается за счет избыточного давления воздуха от 50 до 150 кПа, создаваемого в каркасе;
тентовые, в которых несущими являются легкие складывающиеся каркасы из алюминиевых, стеклопластиковых или полиэтиленовых труб, а в качестве ограждений используются синтетические ткани. Тентовые конструкции не требуют поддерживания в них избыточного давления и поэтому более дешевы в эксплуатации.
Они обладают большей по сравнению с пневматическими конструкциями устойчивостью, однако менее удобны для транспортирования.
Мягкими оболочками можно за несколько часов или суток перекрывать значительные площади, при необходимости в короткое время разобрать их и перебазировать на новое место. При этом трудовые затраты, связанные с их возведением, в 10—15 раз ниже по сравнению со строительством из традиционных конструкций.
Рис. 8.40. Типы мягких оболочек:
а — пневматические; б — тентовые; 1 — воздухоопорная цилиндрическая; 2 — воздухоопорвая куполообразная; 3 — воздухонесомая; 4 — развертывающаяся; 5 — палаточная; 6 — складчатая
Мягкие оболочки используются для покрытий различного рода зрелищных и спортивных сооружений, складов, временных зернохранилищ, укрытий для радаров, техники, защитных укрытий при производстве строительных работ в зимних условиях и т. д.
Применяемые в настоящее время мягкие оболочки обычно имеют пролеты до 100 м и перекрывают площадь до 5000 м2. Оболочками с утепленными ограждающими поверхностями перекрываются защитные укрытия, мастерские, спортивные сооружения в северных районах страны. Здесь наиболее практичны пневматические сооружения, которые обладают по сравнению с тентовыми лучшими аэродинамическими качествами.
Мягкие оболочки могут найти применение в качестве сферических покрытий для целых населенных пунктов, строящихся в районах с суровыми климатическими условиями. Так, в одном из проектов арктического города на канадском севере было предусмотрено свегопрозрачное покрытие из полиэфирной ткани диаметром 2 км для перекрытия площади более 3 км2.
В северных районах применение мягких оболочек оказывается экономически целесообразным, хотя срок их службы пока не превышает 6—8 лет.
Монтаж пневматических конструкций включает несколько операций. Свернутую оболочку доставляют на площадку машиной платформенного типа или тягачом с прицепом. При возведении мягких оболочек в труднодоступных или отдаленных районах для их транспортирования могут использоваться прицепы на воздушной подушке и авиация. Оболочку раскладывают на специально подготовленной площадке. Борта оболочки по периметру крепят резиновыми трубами, наполненными водой или песком, с устройством анкеров. Концы трубчатых надувных элементов пневмокаркасных конструкций крепят анкерами штопорного типа и стальными оттяжками, затем в оболочке или в трубчатом каркасе создают избыточное давление, за счет которого оболочка поднимается в проектное положение. В воздухоопорных конструкциях избыточное давление создается с помощью простейших воздуходувных устройств. Так, воздуходувка мощностью 245 Вт может поддерживать в проектном положении оболочку, перекрывающую площадь 50X15 м.
При монтаже тентовых конструкций оболочки перевозятся в сложенном виде. В каркасе такой оболочки могут быть быстроразъемные соединения, а в тканевой основе специальные «застегивающиеся» устройства. Оболочка может перевозиться несколькими транспортабельными пакетами. Ее монтируют с помощью легких кранов или вручную с применением простейших монтажных приспособлений. Затем оболочки по периметру закрепляются с помощью инвентарных анкеров и обваловываются грунтом. Если в тентовых конструкциях имеются наружные поддерживающие стойки, они крепятся с помощью стальных вант с натяжными устройствами и анкеров.
