Пространственные металлические конструкции - Трущев А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
В подвесных покрытиях с параллельным расположением несущих, систем (см. рнс. V.7, V.8) шаг конструкций составляет не менее 10 м. Кровлю выполняют с применением решетчатых прогонов нли металлических крупноразмерных панелей. 1B пространственных подвесных покрытиях (рнс. V.S, ХЫ2) жесткость системы обеспечивается большой собственной массой плит кровли или предварительным напряжением оттяжек.
Глава VI. Мембранные покрытия § vi.i. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Мембранные оболочки являются разновидностью висячих покрытий, но по конструкции они отличаются от висячих оболочек тем, что удачно совмещают в себе несущую и ограждающую функции. Сохраняя все преимущества висячих конструкций, мем-
— 60 —
бранные оболочки обладают широкими возможностями индустриализации изготовления и монтажа в связи с доставкой полос металла с завода к месту возведения здания в рулонах. При перекрытии больших пролетов толщина металлической мембраны по условию прочности как правило, не превышает 1—1,5 мм, что обусловливает высокую экономичность покрытия.
По соображениям коррозионной стойкости мембраны из листовой стали обычно выполняют толщиной не менее 3—4 мм. В случае применения листов из алюминиевых сплавов толщину мембранной оболочки назначают только по условию прочности, поскольку алюминиевые конструкции практически не подвергаются коррозии.
Приоритет в разработке и возведении первого мембранного покрытия нз стальных лент принадлежит выдающемуся русскому ученому и инженеру В. Г. Шухову (1896 г., павильон на Всероссийской художественной и промышленной выставке в Нижнем Новгороде). За рубежом листовое покрытие появилось впервые только через 35 лет (элеватор в США). Практика современного отечественного строительства большепролетных сооружений показывает, что у мембранных покрытий большое будущее.
Формы мембранных оболочек аналогичны форме висячих оболочек с параллельными и радиальными вантами, покрытиям с Байтовыми сетями, т. е. весьма н весьма разнообразны. Аналогичны іакже и очертания сооружений в плане. При круглом плане провисающая мембрана может иметь сферическую или коническую поверхность. В покрытии с конической оболочкой усилия примерно вдвое больше, чем со сферической мембраной при одинаковых геометрических характеристиках и нагрузке, поэтому возможности использования сферических мембран более перспективиы.
Стрелу провисания мембранных оболочек рекомендуется назначать в пределах '/и—'/* перекрываемого пролета. Для воспринятая распора контурные конструкции мембран решаются так же, как и при вантовых системах.
. ' § v1.2. СТАБИЛИЗАЦИЯ .МЕМБРАН
Основная проблема прн проектировании мембранных оболочек состоит в стабилизации формы поверхности покрытия, так как стальной или алюминиевый лист !Практически не сопротивляется изгибу. Задача обеспечения необходимой жесткости мембранного покрытия решается путем использования следующих конструктивных мероприятий, большинство из которых связано с предварительным растяжением оболочки.
Пригруз покрытия. Такой метод стабилизации поверхности покрытия целесообразен для провисающих мембран, прототипом которых служат висячие оболочки с параллельным или радиальным расположением вант (рис. II.1; И.5,аб; IV.4). В даииом слу-чае используют массу утеплителя, укладываемого галитно -или в виде бетонной рубашки. Основным условием обеспечения стабилизации оболочки считают превышение нагрузкой от массы тю-
— 61 —
Рис. VI.I Универсальный спортивный зал на 5 WC зрителей н Измайлове (Москве, 1980 г.)
/ — угловые связи между колонкам»; г — диагональные подкрепляющие полосы из сталі толщиной 20 мм; 3 — мембрана из нержавеющей стали толщиной 2 мм; 4 — водосточнь» воронки; S — фонари; 6 — монолитный железобетонный опорный контур; 7 — стальна! распорка
крытия ветрового отсоса. В качестве пригруза покрытия можно использовать массу центрального кольца, светового или аэраци-оиного фонаря, водосточных труб и лотков, подвешиваемого технологического или .инженерного оборудования.
Эффект стабилизации формы поверхности мембраны возрас тет, если жесткий плитиый утеплитель уложить с зазорами 10— 12 см, которые затем в короткий промежуток времени залить расширяющимся раствором. Размер плит и щелей между яимн определяют необходимое усилие предварительного напряжения покрытия.
Примером использования мембраны, стабилизированной при-грузом, является покрытие универсального спортивного зала на 5000 зрителей в Измайлове (Москва), сооруженного к Олимпийским играм 1980 г. (рис. VI.I). Основной зал размером 66X72 « перекрыт одной мембраной, тренировочный размером 36X 72 м — .двумя мембрана-ми. Все мембраны выполнены нз иержавеющеі стали толщиной 2 мм и стабилизированы утеплителем и кровлеі (пенобетон толщиной 150 мм, армированная цементная стяжка стеклоткань с кремнийорганическими смолами и фольгоизол) Форма поверхности мембран образована сочленением четырех ци лиидрических секторов. Нагрузка от мембраны иа опорный кон тур передается только в углах покрытия через диагональные под крепляющие элементы, поэтому опорный контур испытывает одні сжимающие усилия.
