Основные положения. Материалы мембранных (тонколистовых) конструкций

12.09.2020

Мембранные системы представляют собой пространственную конструкцию из тонкого металлического листа, закрепленного на контуре. Пролетная конструкция (мембрана) может быть подкреплена системой элементов, используемых для монтажа оболочки и ее стабилизации. Мембрана работает в основном на растяжение в двух направлениях без опасности потери устойчивости. Цепные усилия с пролетной конструкции воспринимаются опорным контуром, работающим совместно с мембраной, которая в большинстве случаев обеспечивает его устойчивость. Мембрана совмещает одновременно несущие и ограждающие функции.

Тонколистовыми конструкциями можно перекрывать без промежуточных опор практически любые требуемые пролеты.

В то же время при проектировании мембранных покрытий необходимо решение ряда сложных проблем, к числу которых следует отнести: правильный выбор формы поверхности мембраны с учетом очертания конструкции в плане, а также способа ее стабилизации; рациональное конструирование опорного контура, воспринимающего значительные цепные усилия; вопросы гидро- и теплоизоляции и водоотвода с покрытия; антикоррозийной защиты мембраны и т. п.

Мембранные покрытия разделяются по конструктивным особенностям на мембранные сплошные оболочки и ленточные покрытия.

Мембранные сплошные оболочки выполняются из отдельных тонколистовых полотнищ, объединяемых на монтаже в сплошную пространственную систему. Ими можно перекрывать здания с разнообразным очертанием в плане — треугольник, прямоугольник, многоугольник, круг, овал, эллипс, а также с более сложным комбинированным очертанием. Мембранные оболочки могут иметь различную форму поверхности (рис. 2.12.1): нулевой гауссовой кривизны — цилиндрические и конические оболочки (рис. 2.12.1, а, г); положительной гауссовой кривизны — сферические, в виде эллиптического параболоида, очерченные по поверхностям вращения с вертикальной осью (рис. 2.12.1, б, в); отрицательной гауссовой кривизны — седловидные, в том числе в виде гиперболического параболоида, шатровые (рис. 2.12.1, д, е, ж, ы); в виде комбинации оболочек с одинаковой или различной геометрией поверхности — составная поверхность (рис. 2.12.2).

Ленточные покрытия (из переплетенных лент, двухслойные седловидные) монтируются из отдельных, не соединяемых друг с другом лент. По статической схеме они подобны работающим дискретно вантовым системам. Покрытия из переплетенных лент имеют провисающую поверхность положительной гауссовой кривизны и предназначены для зданий с круговым или овальным очертанием в плане (рис. 2.12.3). Покрытия из переплетенных лент с подкрепляющей системой имеют провисающую составную поверхность и предназначены для зданий с многоугольным очертанием в плане — треугольник, прямоугольник и т. д. (рис. 2.12.3, б).

Двухслойные ленточные покрытия имеют седловидную форму поверхности и предназначены для зданий с прямоугольным, овальным или более сложным (составным) очертанием плана (рис. 2.12.4).

Материалы. Для изготовления пролетной конструкции мембранных систем применяются стали углеродистые, низколегированные, в особых случаях нержавеющие стали и алюминиевые сплавы, выпускаемые в виде листов или рулонов. Металлические мембраны должны быть защищены от атмосферной и контактной коррозии в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11—85. При этом необходимо обращать особое внимание на антикоррозийную защиту поверхности мембран со стороны кровли.

Для пролетной конструкции мембранных систем используют полотнища, доставляемые на строительную площадку в рулонах. Длина полотнища принимается равной всему пролету или (для оболочек с круглым и овальным планом, имеющим центральное кольцо) половине пролета. Ширина полотнища принимается 6...12 м и ограничивается габаритами и массой рулона, производственными возможностями завода-изготовителя. Рулонные полотнища толщиной от 3 мм и более изготавливаются из отдельных листов размером 1,5х6 м, свариваемых встык на специальных высокомеханизированных установках. Изготовление полотнищ толщиной менее 3 мм следует предусматривать из рулонных лент, соединяемых друг с другом внахлест на сварке.

Опорный контур мембранных покрытий проектируется из сборного, сборно-монолитного или монолитного железобетона, в том числе из трубобетона. В отдельных случаях (при сложной геометрии опорного контура, сжатых сроках возведения, необходимости снижения массы конструкции и т. п.) в качестве материала опорного контура мембранных покрытий применяется металл.

Стальные мембраны допускаются к эксплуатации без специальных мероприятий по огнезащите.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна