Мембранные конструкции в опорном контуре сооружений производственного назначения: расширенный обзор
Мембранные конструкции, основанные на принципе растянутых мембран, играют всё более значимую роль в современном строительстве, в том числе и в возведении производственных сооружений. Их лёгкость, прочность, эстетичный вид и экономичность обуславливают их широкое применение.
Особый интерес представляют мембранные конструкции для прямоугольных в плане производственных зданий. При их проектировании и возведении первостепенной задачей становится решение вопроса опорного контура.
Прямолинейный опорный контур:
На практике существует несколько эффективных решений для прямоугольных производственных зданий:
- Использование пространственных возможностей мембранной конструкции:
- Мембранная конструкция работает как пространственная система, перераспределяя усилия в зависимости от жёсткости опорного контура.
- Распорные усилия сосредотачиваются в углах здания, а прямолинейные части контура работают только на сжатие.
- Мембранная конструкция служит связующим элементом, обеспечивая устойчивость опорного контура в плоскости покрытия.
- Применение полосовых диагональных тяг:
- Секторы мембранной конструкции между тягами образуют линейчатые поверхности нулевой гауссовой кривизны.
- Распорные силы передаются через тяги непосредственно в углы железобетонного контура.
- Использование дополнительных опор:
- Для более вытянутых зданий применяются дополнительные опоры, равномерно распределяющие нагрузку по контуру.
- Это решение подходит для зданий с большой площадью пролёта.
Выбор оптимального решения:
Выбор наиболее подходящего варианта опорного контура зависит от ряда факторов:
- Размеры и форма здания: Для квадратных или близких к квадрату зданий решения 1 и 2 являются наиболее эффективными.
- Нагрузки: При значительных снеговых или ветровых нагрузках может потребоваться применение дополнительных опор (решение 3).
- Архитектурные особенности: Мембранные конструкции предоставляют широкие возможности для создания различных архитектурных форм, что необходимо учитывать при выборе решения.
- Экономические соображения: Стоимость различных вариантов опорного контура может отличаться, поэтому необходимо провести экономический анализ.
Дополнительные аспекты:
Помимо основных вариантов, существуют и другие решения опорного контура, например, использование арок, ферм или комбинированных систем.
Важно отметить, что при проектировании мембранных конструкций необходимо учитывать не только вопросы опорного контура, но и другие факторы, такие как:
- Материалы: Для мембранных конструкций обычно используются высокопрочные синтетические материалы, такие как ПТФЭ, ПВХ, ЭТФЭ.
- Соединения: Мембраны соединяются между собой с помощью сварки, склеивания или механических креплений.
- Натяжение: Мембраны должны быть правильно натянуты, чтобы обеспечить их устойчивость и работоспособность.
Заключение:
Мембранные конструкции открывают новые возможности для проектирования и строительства производственных зданий.
Благодаря своим преимуществам они становятся всё более востребованными, а разнообразие вариантов опорного контура позволяет подобрать оптимальное решение для каждого конкретного случая.
