БАЛКА С ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области строительных конструкций.
Известна конструкция балки представляющая собой стержень, работающий на изгиб от действия поперечных сил изготовленный из жестких материалов. (дерево, железо, железобетон).
Краткий политехнический словарь. Государственное издательство технико-теоретической литературы. Москва 1955 г. Однако, как известно, сопротивление балки поперечным силам, определяется характеристиками материала балки на сжатие и растяжение. Существующие материалы не позволяют достигать высоких объемно массовых характеристик конструкции вследствие необходимости использовать значительную массу материала для компенсации нагрузки на сжатие. К примеру, железобетонная балка, в которой используется бетон для сдерживания нагрузки на сжатие, приобретает значительную массу, требующую дополнительного металла для компенсации веса бетона, что приводит к тяжеловесной конструкции. В
предлагаемой полезной модели для компенсации нагрузки на сжатие используется газ под высоким давлением, заключенный в газонепроницаемую оболочку (металл, пластик, резина и т.д.). При этом нагрузка на растяжение, воспринимается силовой оболочкой балки, которая изготовлена из плетенных стальных или высокопрочных пластиковых и иных нитей. В результате после наполнения газом газонепроницаемой оболочки получается напряженная конструкция, жесткость и масса которой определяется прочностью применяемого материала силовой оболочки на разрыв.
Новым в полезной модели является то, что компенсация давления на сжатие в балке обеспечивается сжатым газом под высоким давлением, находящимся внутри газонепроницаемой оболочки. На Фиг.1 приведена схема балки с пневматической компенсацией. Конструкция балки состоит из газонепроницаемой оболочки 1 заполненного газом под высоким давлением, вентиля 3, и силовой оболочки 2. При заполнении газом через вентиль 3 газонепроницаемой оболочки 1 конструкция приобретает жесткость, определяемую
напряженностью силовой оболочки 2 обусловленного высоким давлением газа в газонепроницаемой оболочке 1. Оптимальные нагрузочные параметры балки регулируются внутренним давлением газа в газонепроницаемой оболочке 1. Для исключения взрывного процесса при разрушении силовой оболочки конструкция может быть выполнена в виде множества параллельных газонепроницаемых трубок усиленных силовой оплеткой Фиг.2., которые могут быть наполнены легким наполнителем. Оптимизация нагрузочных характеристик балки производится, как внутренним давлением, так и степенью заполнения трубками центральной части балки Фиг.3, Фиг.4. Данная конструкция отличается значительной жесткостью при малом весе и может найти широкое применение как силовой несущий элемент во всем разнообразии строительных объектов, а так же иметь двойное назначение, например в виде безопасных баллонов высокого давления.