 | |
| 1172 × 754 пикс. Открыть в новом окне | |
 | |
| 845 × 581 пикс. Открыть в новом окне | |
24. Мембранные конструкции
Общие положения
24.1. Основными элементами мембранных систем являются тонколистовая пролетная конструкция, совмещающая несущие и ограждающие функции, а также опорный контур, воспринимающий цепные усилия с мембраны. Пролетная конструкция может быть подкреплена системой элементов, используемых для монтажа оболочки, ее стабилизации, устройства подвесного потолка, технологического этажа и т.п.
24.2. При проектировании зданий и сооружений с применением мембранных систем должны быть комплексно решены:
очертание конструкции в плане;
форма поверхности мембраны;
способ стабилизации пролетной конструкции;
рациональное восприятие распора с мембраны;
гидро- и теплоизоляция ограждений;
водоотвод с покрытия;
устройство различных проходок, фонарных и других проемов и отверстий.
24.3. Мембранные (тонколистовые) системы подразделяются по конструктивным особенностям на:
мембранные сплошные оболочки;
ленточные покрытия;
предварительно напряженные блоки с мембранными обшивками;
тонколистовые сплошные обшивки стержневых конструкций;
мембранные каркасные панели ограждения;
ленточные ограждающие конструкции;
мембранные конструкции специальных сооружений.
24.4. Мембранные оболочки выполняются из отдельных тонколистовых полотнищ, объединяемых на монтаже в сплошную пространственную систему.
Ими можно перекрывать здания с разнообразным очертанием плана - треугольник, квадрат, прямоугольник, многоугольник, круг, овал, эллипс, а также с более сложным комбинированным очертанием. Мембранные оболочки могут иметь различную форму поверхности:
нулевой гауссовой кривизны (цилиндрические и конические);
положительной гауссовой кривизны (сферические, в виде эллиптического параболоида, очерченные по поверхностям вращения с вертикальной осью);
отрицательной гауссовой кривизны (седловидные, в том числе в виде гиперболического параболоида, шатровые);
составную - в виде комбинации оболочек с одинаковой или различной геометрией поверхности.
24.5. Ленточные покрытия (из переплетенных лент и двухслойные седловидные) монтируются из отдельных, не соединяемых друг с другом лент. По статической схеме ленточные покрытия приближаются к работающим дискретно вантовым системам.
Покрытия из переплетенных лент имеют провисающую поверхность положительной гауссовой кривизны и предназначены для зданий с круговым или овальным очертанием плана.
Покрытия из переплетенных лент с подкрепляющей системой имеют провисающую составную поверхность и предназначены для зданий с многоугольным очертанием плана (треугольник, прямоугольник и т.д.).
Двухслойные ленточные покрытия имеют седловидную форму поверхности и предназначены для зданий с прямоугольным, овальным или более сложным (составным) очертанием плана.
24.6. Предварительно напряженные прямоугольные в плане блоки покрытий с мембранными обшивками длиной, равной перекрываемому пролету, имеют пространственный каркас, состоящий из двух продольных полигональных ферм, объединенных системой прогонов и вертикальных связей, а также верхнюю и нижнюю тонколистовую обшивку [34].
Мембранная обшивка по верхним поясам ферм (кровля) предварительно напрягается. Обшивка по нижним поясам (подвесной потолок) может быть и без предварительного напряжения. Обе обшивки включаются в работу основного каркаса.
24.7. Тонколистовые обшивки из объединяемых на монтаже в сплошную мембрану рулонных полотнищ располагаются по нижним поясам стержневых систем (структур, перекрестных и параллельных ферм) и включаются в их работу, выполняя одновременно роль подвесных потолков [34].
24.8. Прямоугольные мембранные панели включают продольно-поперечный каркас, обшитый с одной или двух сторон тонким листом, предварительно напряженным или без предварительного напряжения, и используются в качестве конструкций стенового и кровельного ограждения [34].
24.9. Ограждающие ленточные мембранные конструкции подвесных потолков, кровель и стен выполняются из отдельных рулонных лент, не объединяемых на монтаже между собой (полистовая сборка). Цепные усилия с лент от поперечной нагрузки, температурных деформаций, предварительного напряжения передаются на основной каркас здания [34].
24.10. Тонколистовые конструкции рекомендуется применять в специальных сооружениях различного назначения: градирнях, зернохранилищах, складчатых оболочках, в том числе трансформируемых, водонапорных башнях и др. Используя основной принцип пространственной работы тонкого листа на растяжение, мембрана в этих системах включается в работу основных конструкций и используется в качестве ограждающих конструкций [34].
24.11. Мембранные системы на прямоугольном плане рекомендуется применять при замене устаревших конструкций покрытий реконструируемых промышленных зданий без остановки производства [35].
Материалы для конструкций покрытий
24.12. Для изготовления пролетной конструкции мембранных систем применяются углеродистые, низколегированные, в особых случаях нержавеющие стали, выпускаемые в виде листов или рулонов. Выбор материала определяется конкретными условиями эксплуатации мембранных конструкций, их изготовления, монтажа, экономической целесообразностью.
Поверхности металлических мембран должны быть защищены от атмосферной и контактной коррозии, при этом особое внимание следует обращать на антикоррозионную защиту поверхности мембран со стороны кровли.
24.13. Для пролетной конструкции мембранных систем используются полотнища, сворачиваемые в рулоны. Длина полотнища принимается равной всему пролету, а для оболочек с круглым и овальным планом и имеющих центральное кольцо - половине пролета. Ширина полотнища принимается не более 12 м и ограничивается габаритом и весом рулона, а также производственными возможностями завода-изготовителя. При назначении ширины полотнища для мембранных покрытий необходимо учитывать кривизну поверхности покрытия.
Рулонные полотнища толщиной от 3 мм и более изготовляются из отдельных листов размером 1,5x6 м, свариваемых друг с другом встык на специальных высокомеханизированных установках. Стыковые сварные швы должны обладать той же прочностью, что и основной металл.
Изготовление полотнищ толщиной менее 3 мм следует предусматривать из рулонных лент, поставляемых металлургической промышленностью.
24.14. Ленточные покрытия и ограждающие конструкции (подвесные потолки, стены) выполняются из рулонных лент, поставляемых металлургической промышленностью, с обрезными кромками без какого-либо заводского передела.
24.15. Опорный контур мембранных покрытий рекомендуется проектировать из сборного, сборно-монолитного или монолитного железобетона (в соответствии со СНиП 2.03.01-84), в том числе из трубобетона.
В отдельных случаях (сложная геометрия опорного контура, сжатые сроки воздействия и т. п.), при соответствующем обосновании, в качестве материала опорного контура мембранных покрытий допускается применять металл.
Контур мембранных панелей, обрамляющие элементы ограждающих мембранных конструкций, каркас специальных сооружений с применением мембран рекомендуется выполнять из металла.
24.16. Стальные мембраны допускаются к эксплуатации без выполнения специальных мероприятий по огнезащите.