Войти
Купол с воздушной опорой, используемый в качестве спортивно-развлекательного объекта с воздушной опорой (или надутой) конструкция - любое здание, структурная целостность которого достигается за счет использования внутреннего сжатого воздуха для надувания податливого материала (т.е. структурной ткани) оболочки, так что воздух является основная опора конструкции и доступ через шлюзы.
Эта концепция была реализована в большом масштабе Дэвидом Х. Гейгером в павильоне США на Expo '70 в Осаке, Япония в 1970.
Обычно это куполообразная, так как эта форма создает наибольший объем для наименьшего количества материала. Для поддержания структурной целостности конструкция должна находиться под давлением таким образом, чтобы внутреннее давление было равно или превышало любое внешнее давление, прикладываемое к конструкции (то есть давление ветра ). Конструкция не обязательно должна быть герметичной для сохранения структурной целостности - до тех пор, пока система наддува, обеспечивающая внутреннее давление, заменяет любую утечку воздуха, конструкция будет оставаться стабильной. Любой доступ во внутреннюю часть конструкции должен быть оборудован каким-либо видом шлюза - обычно либо двумя наборами параллельных дверей, либо вращающейся дверью, либо обоими. Конструкции с воздушной опорой крепятся тяжелыми грузами на земле, грунтовыми анкерами, креплением к фундаменту или их комбинацией.
Среди его многочисленных применений: спортивные и развлекательные объекты, складские помещения, временные убежища и обтекатели. Конструкция может иметь полную, частичную или воздушную поддержку только на крыше. Конструкция, полностью поддерживаемая воздухом, может быть предназначена как временное или полувременное или постоянное сооружение, в то время как конструкция только с крышей с воздушной опорой может быть построена как постоянное здание.
В настоящее время в кампусе IBM в Ист-Фишкилл, Нью-Йорк строится самый большой в мире купол с воздушной опорой. Дворец Sports KingDome, открытие которого запланировано на 2019 год (дважды откладывалось), будет иметь высокий потолок в 160 футов (49 м) и площадь для тренировок по легкой атлетике в 350000 квадратных футов (33000 м).
Форма конструкции с воздушной опорой ограничивается необходимостью иметь равномерную поверхность оболочки под давлением. Если это не так, конструкция будет поддерживаться неравномерно, создавая складки и точки напряжения в гибкой оболочке, что, в свою очередь, может привести к ее разрушению.
На практике любая надутая поверхность имеет двойную кривизну. Поэтому наиболее распространенными формами конструкций с воздушной опорой являются полусферы, овалы и полуцилиндры.
Основными нагрузками, действующими на воздухоподдерживаемую оболочку, являются внутреннее давление воздуха, ветер или вес от снега. Чтобы компенсировать силу ветра и снеговую нагрузку, соответствующим образом регулируется надувание конструкции. Современные конструкции имеют механические системы с компьютерным управлением, которые отслеживают динамические нагрузки и автоматически компенсируют их инфляцию. Чем лучше качество конструкции, тем большие силы и вес она может выдержать. Конструкции высшего качества могут выдерживать ветер до 120 миль в час (190 км / ч) и вес снега до 40 фунтов на квадратный ярд (21,7 килограмма на квадратный метр).
Интерьер Tokyo Dome демонстрирует, насколько большую площадь можно охватить крышей с воздушной опорой. Давление воздуха на оболочку равно давлению воздуха на внутренней поверхности земли., толкая всю конструкцию вверх. Поэтому его необходимо надежно прикрепить к земле (или к основанию в конструкции только для крыши).
Для широкопролетных конструкций необходимы тросы для анкеровки и стабилизации. Для постановки на якорь требуется балласт (грузы). Ранние конструкции анкеровки включали мешки с песком, бетонные блоки, кирпичи и т.п., обычно размещаемые по периметру юбки уплотнения. В большинстве современных конструкций используются запатентованные системы крепления.
Опасность внезапного обрушения почти ничтожна, потому что конструкция будет постепенно деформироваться или провисать под воздействием большой нагрузки или силы (снег или ветер). Только если эти предупреждающие знаки игнорируются или не замечаются, нарастание экстремальной нагрузки может привести к разрыву оболочки, что приведет к внезапному сдвигу и разрушению.
Распространенное заблуждение состоит в том, что эти конструкции не предназначены для быть постоянными объектами, однако все крупные корпорации, участвующие в этой отрасли, соответствуют той или иной форме Международных строительных норм и правил. Чтобы быть постоянным объектом, эти купола должны быть спроектированы в соответствии с теми же строительными нормами, что и традиционные конструкции.
Конструкции или купола с воздушной опорой также широко известны как «пузыри».
Материалы, используемые для конструкций с воздушной опорой, аналогичны материалам, используемым в растяжных конструкциях, а именно синтетическим тканям, таким как стекловолокно и полиэстер. Чтобы предотвратить повреждение от влаги и ультрафиолетового излучения, эти материалы покрыты полимерами, такими как ПВХ и тефлон.
. В зависимости от использования и местоположения структура может иметь внутренние облицовки из более легких материалов для изоляции или акустики. Материалы, используемые в современных конструкциях с воздушной опорой, обычно являются полупрозрачными, поэтому использование системы освещения внутри конструкции не требуется в дневное время.
Давление воздуха внутри помещения, необходимое для конструкций с воздушной опорой, не так много, как ожидает большинство людей, и, конечно же, не заметно внутри. Необходимое давление зависит от веса материала и подвешенных на нем строительных систем (освещение, вентиляция и т. Д.) И давления ветра. Однако оно составляет лишь небольшую часть атмосферного давления. Внутреннее давление обычно измеряется в дюймов водяного столба, дюймов водного столба и частично изменяется от 0,3 дюйма водного столба для минимального давления до 3 дюймов водного столба для максимального, при этом 1 дюйм водного столба является стандартным уровнем давления для нормальной работы. условия. Что касается более распространенных фунтов на квадратный дюйм, 1 дюйм водного столба соответствует всего лишь 0,037 фунтов на квадратный дюйм (2,54 мбар, 254 Па).
СМИ, связанные с надувными зданиями на Wikimedia Commons
