Перейти к содержанию

Тенсайрити

Эта статья была переведена из источника, распространяемого под свободной лицензией, и находится на начальном уровне проработки
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Сравнение (а) обычной стальной балки решетчатой конструкции и (б) балки «тенсайрити». Когда нагрузка, прилагаемая сверху вниз, пытается согнуть балку, сила действует на верхние стержни балок как сжимающее, а на нижние части — как растягивающее напряжение. Это напряжение имеет тенденцию уменьшать ширину балки, делая её менее жесткой (балка с нулевой шириной имеет нулевую прочность на изгиб). Чтобы предотвратить это, верхние и нижние стержни должны быть разделены. В классических решётчатых балках это обеспечивается за счёт использования треугольных пространственных рам. В балке «тенсайрити» вместо этого используются прочные надувные мешки, находящиеся под давлением газа. Чистое растяжение на нижнем стержне нагрузки может быть заменено верёвкой или самой прочной мембраной надувного мешка. Это приводит к гораздо лучшему соотношению прочности к весу

«Тенсайрити» — зарегистрированная торговая марка[1] для концепции лёгких конструкций, использующих воздух под низким давлением для стабилизации элементов, работающих на сжатие, против потери устойчивости[2]. Она использует древнюю основополагающую шинную структуру с применением надувных воздушных балок и прикрепленных к ним рёбер жесткости или тросов, что обеспечивает механические преимущества при малой массе[3][4]. Этот вид конструкций был хорошо разработан Мауро Педретти[5][6].

Известные применения

Мосты, ракушки эстрадных площадок[7], геодезические купола, конструкции крыльев самолётов[8], временные магазины и места общественного питания[9].

Связанные технологии

Родственным тенсайрити типом конструкций является тенсегрити. Можно представить, что сверхлёгкая конструкция, из которой откачан воздух, будет плавать в атмосфере, подобно тому, как буй плавает в воде. Присутствует раздавливающая нагрузка, дестабилизирующая такие конструкции. Однако конструкции с герметичными камерами, возможно, изготовленные из балок в технологии тенсегрити, удерживающие обволакивающую оболочку, можно нагревать солнечной энергией и внутренней активностью, в результате чего они станут легче воздуха, как воздушные шары. Тор с внешним диаметром 180 см и внутренним 68 см вытесняет около 2,25 кг атмосферы, поэтому, если такой тор будет весить меньше 2,25 кг и из него будет откачан воздух, он станет плавать в воздухе.

Бакминстер Фуллер спроектировал плавучие города, заполненные воздухом, настолько лёгкие, что они были бы плавучими лишь за счёт эффекта солнечного тепла, нагревающего воздух внутри до плотности, чуть меньшей, чем у окружающего воздуха. В виде куполов они были диаметром около 800 м. Такие города, в виде плавучих сфер, не подвергались бы землетрясениям.

Примечания

  1. Pressure Induced Stability: From Pneumatic Structures to Tensairity. Дата обращения: 5 октября 2013. Архивировано 26 апреля 2013 года.
  2. Tensairity Архивировано 3 октября 2011 года.
  3. Архивировано 3 октября 2011 года.
  4. Airlight uses tensairity Архивировано 9 января 2008 года.
  5. Tensairity®-Brücke. Дата обращения: 13 сентября 2010. Архивировано 6 июля 2011 года.
  6. Webfair. Дата обращения: 13 сентября 2010. Архивировано 6 июля 2011 года.
  7. Band stand Архивировано 1 марта 2012 года.
  8. An inflatable wing using the principle of Tensairity
  9. Tensairity solutions for hospitality