Мембранные покрытия

- Мембранные системы покрытия большепролетных зданий представляют собой пространственную преднапряженную ортогонально растянутую конструкцию из тонкого металлического листа толщиной 5-6 мм, закрепленного на опорном контуре.

- Мембрана как пролетная конструкция может быть подкреплена системой элементов, используемых для монтажа оболочки и ее стабилизации в период эксплуатации здания. Как несущая конструкция, мембрана работает в 2-х направлениях на растяжение без опасности потери устойчивости оболочки.

- Цепные усилия в пролетной конструкции воспринимаются опорным контуром, работающим совместно с мембраной. Последний, как правило, предусматривается из железобетона в виде замкнутого монолитного или сборно-монолитного криволинейного кольца. Мембрана, таким образом, совмещает одновременно несущие и ограждающие функции в здании

К числу проблем при проектировании мембранных покрытий следует отнести:

1. Правильный выбор формы поверхности мембраны с учетом очертания конструкции в плане, что определяет конфигурацию опорного контура

2. Стабилизацию мембранного покрытия, характеризующегося повышенной деформативностью, связанной с возможным «выхлопом» оболочки при ветровом воздействии на здание

3. Рациональное конструирование опорного контура, который проектируется либо в монолитном или сборно-монолитном вариантах;

4. Вопрос гидро-пароизоляции и водоотвода ливневых вод с покрытия здания, имеющего значительные площади

5. Антикоррозийная защита металлического листа мембраны

Принципы методов монтажа мембранных покрытий

- Способы монтажа мембранных систем определены типом поверхности, формой оболочки мембраны и методом ее формообразования

- Покрытия с заданной стрелой провиса монтируют на проектной отметке раскаткой или укладкой отдельных полотнищ мембраны длиной на пролет по системе предварительно смонтированных монтажных элементов «постели», в качестве которых могут использоваться настил инвентарных и неинвентарных поддерживающих лесов, верхние пояса стабилизирующих конструкций (ферм) и прочее

При возведении мембранных покрытий, могут применяться следующие методы:

а) подъем укрупненных блоков, предварительно собранных на кондукторе на земле;

б) комбинированный метод когда монтаж частично осуществляется заполнением покрытие укрупненными блоками (через один), а затем -

«промежутка» между постелью и блоками мембраны «россыпью» из отдельных элементов.

Конструкция центральной опоры мембранного покрытия

1-внутреннее стальное кольцо;

2-консоль оголовка центральной опоры;

3 - трубобетонная опора;

4-арматурные выпуски фундамента;

5-анкерные болты фундамента

Конструктивные схемы узлов примыкания мембраны

к опорному контуру

1-мембрана

2-опорный контур

3-опорный столик

4-подкладка

5-ось установки болтовых соединений

6-электросварка узлов примыканию

Конструктивная схема сопряжения мембраны с внутренним

опорным кольцом

1-оголовок центральной подопоры

2-опорный контур

3-мембрана

4-анкерное устройство

Мембранное покрытие олимпийского стадиона пролетом 228 м

- Наиболее современная и прогрессивная технология монтажа мембранного покрытия была разработана и реализована при строительстве Олимпийского стадиона в г. Москве.

- Олимпийский стадион в г. Москве, рассчитанный на 45000 зрителей, решен в виде эллипса как единая пространственная большепролетная структура с пролетом 228 м.

- По наружному контуру эллипса с шагом 20 м расположены стальные решетчатые колонны, несущие контурное сборно-монолитное железобетонное кольцо.

- Колонны высотой 33 м, шарнирно оперты на железобетонные опоры, жестко связаны с контурным кольцом.

- К опорному кольцу подвешена висячая растянутая оболочка мембранного покрытия.

- Покрытие - это стальная мембрана с толщиной листа – 5 мм, с поверхностью эллиптического парабалоида положительной кривизны с осями диаметром 228, 183 м.

Конструктивная схема олимпийского стадиона

1- ростверк свайного фундамента

2- сталебетонные колонны 2 х 0,8 м

3- опорный контур из сборно-монолитных корытообразных элементов размером 5 х 1,75м

4- внутреннее опорное металлическое кольцо диаметром 28 м

5- мембранная оболочка из стального листа б=5 мм

6- стабилизирующие фермы длиной 96 м

7- железобетонный каркас трибун

8-амфитеатр зрительных мест

9- витражи наружных фасадов

10- ограждающие стеновые конструкции