ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ БАЛКА
PNEUMATIC BEAM

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкции балок.
Известно, что в ряде случаев конструкции балок, устанавливаемых между опорами мостов и опорами различных перекрытий с большими пролетами для обеспечения равнопрочности по всей длине, дополняются арками, образующими пространственные несущие конструкции.
Недостаток подобных конструкций заключается в том, что они трудоемки в изготовлении, тяжелы и габаритны, что затрудняет их транспортировку и установку.
Задача изобретения - разработать упрощенную и облегченную конструкцию балок, не уступающих по прочности и жесткости арочным конструкциям, предназначенных для технологического или временного перекрытия пролетов большой длины.
Требуемый технический результат достигается разработкой конструкции сборной балки, нижняя часть которой представляет собой металлический желоб требуемой формы сечения, а верхняя часть представляет собой перевернутый желоб, изготовленный из прочного эластичного материала, кромки которого прочно и герметично соединены с кромками металлического желоба. Совмещенные торцы желобов герметично закрыты опорными колпаками.
Верхний желоб, например, может быть изготовлен из материала, подобного тому, из которого изготавливают шины автомобилей.
Если такую балку установить на опоры, а камеру, образованную между желобами, наполнить сжатым газом, то вертикальная нагрузка, действующая на верхнюю полку эластичного желоба в любом его сечении, через сжатый газ равномерно распределится по всей длине нижнего желоба, исключая прогиб балки в сечении действия нагрузки.
Аналоги данного изобретения автору не известны.
На фиг.1 схематично изображена балка предложенной конструкции, установленная на опоры моста и нагруженная в средней части железобетонным блоком. На фиг.2 показано сечение балки по А-А.
Данная пневматическая балка включает металлический желоб 1, на котором установлен перевернутый эластичный желоб 2, кромки которого прочно и герметично соединены с кромками нижнего желоба 1. Совмещенные торцы нижнего и верхнего желобов герметично закрыты опорными колпаками 3 и 4. Колпак 3 снабжен штуцером для подвода сжатого газа.
Крепление эластичного желоба на металлическом желобе производится, как показано на фиг.2 или любым иным способом.
Вместо эластичного желоба может использоваться уложенная на дно металлического желоба камера длиной, равной длине балки.
2
После установки балки с колпаками 3 и 4 на опоры полость балки наполняется сжатым газом с давлением, обеспечивающим требуемую грузоподъемность балки. Например, если балку шириной 30 см нагрузить в средней части блоком весом 20 тонн, площадь контакта которого с верхней эластичной полкой балки равна 15000 см (500 см × 30 см), то давление газа, способное выдержать вес блока, должно быть не более 2 атмосфер.
Если давление в полости балки упадет, то блок весом 20 тонн прогнет металлический желоб, не рассчитанный на такую нагрузку, и вся конструкция разрушится. Балки всех известных конструкций, рассчитанные на такую нагрузку, будут гораздо тяжелее.
Эффект равномерного распределения вертикальной нагрузки, приложенной в одной точке по всей длине пневматической балки, значительно увеличивает несущую способность балки, которая прямо пропорциональна давлению газа в полости балки.
Пневматические балки предложенной конструкции могут найти применение в качестве монтажных балок при сборке пролетных строений мостов или балок, используемых при сооружении различных временных перекрытий.