— Все документы — Директивные письма, положения, рекомендации и др. — РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МЕМБРАННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ПРЯМОУГОЛЬНОМ ПЛАНЕ ДЛЯ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МЕМБРАННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ПРЯМОУГОЛЬНОМ ПЛАНЕ ДЛЯ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МЕМБРАННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ПРЯМОУГОЛЬНОМ ПЛАНЕ ДЛЯ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
И ПРОЕКТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ
ИНСТИТУТ КОМПЛЕКСНЫХ ПРОБЛЕМ
СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И СООРУЖЕНИЙ
им. В.А. КУЧЕРЕНКО
ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МЕМБРАННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ПРЯМОУГОЛЬНОМ ПЛАНЕ ДЛЯ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Утверждены Директором ЦНИИСК им. Кучеренко 21 ноября 1988 г.

МОСКВА-1989

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. ОСНОВНОЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ

3. МАТЕРИАЛЫ, ТРЕБОВАНИЯ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ

4. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО МОНТАЖУ

5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ

Примеры расчета

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ПРЕДИСЛОВИЕ

Реконструкция и техническое перевооружение действующих предприятий во многих случаях сопряжены с заменой несущих конструкций покрытий промышленных зданий. Необходимость такой замены вызвана как исчерпанием амортизационных сроков, так и изменением технологии производства и соответственно нагрузок на покрытие. Реконструкция промышленных зданий, включающая замену существующих покрытий, обычно приводит к длительным остановкам производства, что отражается на основной деятельности предприятий. В научно-исследовательских институтах Госстроя СССР разработаны и исследованы мембранные конструкции покрытий на прямоугольном плане, позволяющие производить замену устаревших покрытий в ряде случаев без остановки производства.

Мембранные системы представляют собой пространственную конструкцию из тонкого металлического листа, закрепленного на контуре. Основными преимуществами мембранных конструкций являются: снижение расхода материалов за счет пространственной работы тонкого листа на растяжение и совмещения в одном материале несущих и ограждающих функций, уменьшение трудоемкости и стоимости их изготовления и монтажа, сокращение сроков строительства, благодаря применению большеразмерных рулонируемых полотнищ заводского изготовления, существенное облегчение собственного веса покрытия, относительная простота их монтажа, возможность перекрытия значительных пролетов без промежуточных опор. Мембранные покрытия имеют дополнительные преимущества перед традиционными конструкциями в случаях проведения реконструкции в стесненных условиях существующего производства.

Для одноэтажных производственных зданий, в том числе при их реконструкции, могут быть использованы различные конструктивные решения мембранных покрытий на прямоугольном плане: провисающие оболочки с плоским опорным контуром, цилиндрические оболочки, оболочки в форме гиперболического параболоида. В Рекомендациях рассмотрены покрытия с плоским опорным контуром наиболее простые в изготовлении и монтаже и, в большинстве случаев, наиболее рациональные с точки зрения работы пролетной конструкции и опорного контура.

Настоящие рекомендации составлены в дополнение главы СНиП II-23-81*"Нормы проектирования. Стальные конструкции" и предназначены для использования при проектировании металлических мембранных покрытий на прямоугольном плане для реконструируемых объектов. Рекомендации могут быть также использованы при проектировании вновь строящихся покрытий.

При составлении рекомендаций использованы и обобщены результаты конструктивных разработок, опытного проектирования, экспериментально-теоретических исследований, выполненных в ЦНИИСК им. Кучеренко и других научно-исследовательских и проектных институтах страны (НИИЖБ, ЦНИИПроектстальконструкция им. Мельникова, ЛенЗНИИЭП, ЛенПромстройпроект, УкрНИИПСК и др.).

Рекомендации разработаны в отделе прочности и новых форм металлических конструкций ЦНИИСК им. Кучеренко канд. техн. наук Еремеевым П.Г. и инж. Присяжным В.Б. под руководством Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР д-ра техн. наук проф. Трофимова В.И.

1. ОСНОВНОЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие рекомендации предназначены для проектирования металлических мембранных покрытий с плоским прямоугольным контуром для реконструируемых объектов как отдельно стоящих, так и с укрупненной сеткой колонн для промышленного, гражданского и сельскохозяйственного строительства (производственные помещения, оборудованные мостовыми кранами или напольным транспортом, гаражи, склады, спортивно-зрелищные и выставочные залы, крытые рынки, магазины, овощехранилища и т.п.). Рекомендации могут быть использованы при проектировании мембранных покрытий вновь строящихся зданий на прямоугольном плане.

1.2. Проектирование элементов мембранных конструкций осуществляется в соответствии с главами СНиП II-23-81* "Стальные конструкции", СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции" с учетом настоящих Рекомендаций.

При проектировании должны соблюдаться требования СНиП 2.03.11-85 "Защита строительных конструкций от коррозии".

При проектировании мембранных конструкций, находящихся в особых условиях эксплуатации (на просадочных грунтах и подрабатываемых территориях, в районах Крайнего Севера, в районах с расчетной сейсмичностью 7 баллов и более и т.д.), надлежит учитывать специальные рекомендации,

1.3. Мембранные конструкции рекомендуется применять при реконструкции взамен устаревших покрытий в следующих случаях:

- для покрытий одного или нескольких зданий без опирания на существующие внутренние опоры с пролетами от 40 до 100 м при отношении сторон здания до 1:1,5. При необходимости устройства покрытий для протяженных по длине зданий их следует разбивать на отдельные секции с отношением сторон не более 1:1,5 в случае, если допустима установка новых внутренних опор;

- в первую очередь, для реконструируемых зданий с металлическими и деревянными конструкциями покрытий и, во вторую очередь, для зданий с покрытиями из железобетонных конструкций, при реконструкции которых возможна частичная остановка производства;

- в зданиях, оборудованных кранами, в которых существующие внутренние колонны могут быть использованы в качестве крановой эстакады, что требует дополнительного обоснования, так как после демонтажа существующей пролетной конструкции изменяются условия работы колонн;

- в бескрановых зданиях и зданиях без подвесного подъемно-транспортного оборудования, в которых существующие внутренние колонны могут быть демонтированы.

1.4. При замене покрытия мембранной оболочкой реконструируемое здание перекрывается одним пролетом (рис. 1,а) без промежуточных опор. Одной оболочкой могут быть перекрыты сразу несколько мелких зданий (рис. 1,б). Для реконструируемого многопролетного здания существующая сетка колонн может быть сохранена с установкой в каждой ячейке нового мембранного покрытия, опертого по четырем углам на колонны. Возможна замена покрытия с укрупнением существующих пролетов. В последних двух случаях реконструкция сопряжена с частичной остановкой производства.


Рис. 1. Схемы мембранных покрытий реконструируемых объектов
а - для одного здания; б - для нескольких зданий

1.5. Мембранные покрытия вновь возводимых объектов рекомендуется применять как для отдельно стоящих зданий пролетом до 100 м, так и для зданий с укрупненной сеткой колонн пролетом 24¸36 м, при соотношении сторон прямоугольного плана до 1:1,5.

Мембранные покрытия отдельно стоящих зданий опираются по периметру на колонны, устанавливаемые с шагом 6 или 12 м.

Мембранные покрытия зданий с укрупненной сеткой колонн могут опираться только в углах (рис. 2,а), или с установкой дополнительных колонн по продольным осям здания (рис. 2,б).


Рис. 2. Схема мембранных покрытий зданий с укрупненной сеткой колонн
а - с расположением колонн в углах секций; б - с дополнительными колоннами по продольным осям здания

1.6. Мембранные покрытия проектируют с внутренним водоотводом. Для этого в центральной части покрытия необходимо предусматривать установку водосточных воронок и подвешиваемых к мембране труб для отвода самотеком дождевых и талых вод. В расчетах не следует предусматривать очистку покрытия от снега.

1.7. Мембранные покрытия проектируют с учетом комплекса требований к ограждениям по гидро- и теплоизоляции, водоотводу, устройству различных проходок через покрытие, фонарных и других проемов и отверстий.

Выбор конструктивных решений должен производиться на основе технико-экономического анализа вариантов с учетом п.п. 1.3 и 1.4 общих положений СНиП II-23-81* и оптимизации приведенных затрат на пролетную конструкцию, опорный контур, поддерживающие элементы, эксплуатацию здания, а также сроков строительства при обеспечении безостановочной работы основного производства реконструируемого объекта.

2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ

2.1. Элементами покрытия являются мембранная пролетная конструкция и наружный опорный контур (рис. 3). Пролетная конструкция, работающая на двухосное растяжение и совмещающая несущие и ограждающие функции, выполняется из тонколистовых металлических полотнищ. Наружный замкнутый опорный контур, к которому крепится мембрана, воспринимающий цепные усилия с пролетной конструкции, выполняется железобетонным или металлическим. Опорный контур устанавливается на нижележащие конструкции - колонны, стены [1].


Рис. 3. Схема мембранного покрытия
1 - мембрана; 2 - опорный контур; 3 - вуты; 4 - стойки

Пролетная конструкция

2.2. Мембранные оболочки выполняются из отдельных тонколистовых полотнищ, объединяемых на монтаже в сплошную пространственную систему. Поверхности металлических мембран должны быть защищены от атмосферной и контактной коррозии согласно требований СНиП 2.03.11-85 "Защита строительных конструкций от коррозии" и других нормативных документов.

2.3. Пролетная конструкция мембранных покрытий должна выполняться из полотнищ максимальной площади (с учетом условий изготовления, перевозки и монтажа), поставляемых на монтажную площадку в рулонах. Пролетная конструкция может быть первоначально плоской или с начальной стрелой провиса.

2.4. Первоначально плоские мембранные покрытия, собираемые на подмостях (п. 4.4). или, для вновь строящихся зданий, на спланированной площадке (п. 4.5), после раскружаливания или подъема провисают под действием собственного веса. Форма образующейся при этом поверхности и стрела провиса покрытия зависят от ряда факторов:

- избыточной площади поверхности мембраны, возникающей из-за сварочных деформаций, начальных погибей, оставшихся после правки листов или рулонов, остаточных деформаций, появляющихся в результате сворачивания и разворачивания рулона и т.п.;

- упругих деформаций мембраны;

- податливости опорного контура.

Стрела провиса первоначально плоского покрытия после раскружаливания может достигать относительно больших величин, что отражается на напряженно-деформированном состоянии конструкции и должно учитываться при расчете. Рекомендуется для этого случая начальную стрелу провиса в расчетах принимать не менее 1/60 пролета.

2.5. Покрытия с заданной стрелой провиса (п. 4.4) собираются на предварительно смонтированной ортогональной системе висячих вспомогательных элементов ("постель").

Геометрия элементов "постели" определяет начальную форму поверхности мембранной оболочки и должна соответствовать проектной, что рекомендуется достигать регулировкой длины элементов "постели".

В случае, если элементы "постели" обладают малой изгибной жесткостью, то их очертание получается расчетом с учетом податливости контура висячей системы, состоящей из монтажных элементов, на воздействие нагрузок, прикладываемых к покрытию до объединения отдельных полотнищ в сплошную оболочку (п. 5.22).

Начальную форму поверхности оболочки, не соответствующую распределению монтажных нагрузок, можно получить за счет изгибной жесткости элементов "постели", или используя предварительно напряженные вантовые фермы.

2.6. Рекомендуется начальную форму поверхности покрытия принимать по формуле:


Возврат к списку
(Нет голосов)

Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться
Самые популярные документы
Новости
Все новости