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-деформирован ном 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

где а и в - половины сторон прямоугольного плана покрытия; f ₀ - начальная стрела провиса в центре покрытия; x и у - текущие координаты (рис.4).

Рис.4. Геометрия поверхности оболочки

Показатель степени n меняется от 2 до 4 и зависит от способа монтажа. При навесном методе монтажа значение n рекомендуется принимать равным 2. При монтаже на подмостях или уровне земли первоначально плоской мембраны показатель степени n следует принимать равным 4. Форма начальной геометрии поверхности покрытия (значение показателя степени п) мало отражается на результатах расчета, которые зависят, в основном, от величины начальной стрелы провиса.

2.7 Формообразование оболочки под нагрузкой, особенно в случае первоначально плоской системы, приводит к образованию в углах покрытия складок, направленных вдоль его диагоналей. Длина складок достигает 1/10 размера диагонали, а их высота зависит от степени первоначальной "рыхлости" системы и податливости опорного контура. Появление складок, хотя и приводит к некоторому местному перераспределению усилий в мембране, однако не снижает общей несущей способности системы. В то же время, наличие складок может привести к ухудшению эксплуатационных свойств покрытия, в частности, к нарушению гидроизоляционного ковра. В связи с этим рекомендуется большие складки в мембране удалять путем их разрезки и выправления, с последующей установкой накладок и обваркой их по контуру.

2.8 В пролетную конструкцию мембранных покрытий с заданной стрелой провиса (п.2.5) включаются вспомогательные элементы висячей "постели", которые состоят из направляющих и поперечных элементов (рис.5, а).

Рис.5. Монтажный план покрытия а - при монтаже покрытия навесным методом по "постели", б - при монтаже покрытия на подмостях или на земле 1 - мембрана; 2 - опорный контур; 3 - вуты; 4 - направляющие элементы "постели"; 5 - поперечные элементы "постели"; 6 - дополнительные диагональные элементы

При монтаже покрытия на подмостях или внизу на спланированной площадке элементы "постели" не требуются (рис.5, б).

Направляющие располагаются вдоль мембранных полотнищ шагом равным их ширине. Если ширина полотнища более 6 м, направляющие рекомендуется устанавливать шагом равным половине ширины мембранного полотнища. Шаг направляющих необходимо увязывать с шагом основных колонн и размером сборных элементов опорного контура. Поперечные элементы ''постели'', объединяющие отдельные направляющие в пространственную систему, рекомендуется устанавливать с шагом 3 ё6 м.

Направляющие и поперечные элементы рекомендуется выполнять металлическими из полосы шириной 300 ё500 мм и длиной на пролет.

В отдельных случаях поперечные элементы выполняются из гнутых или прокатных профилей. При этом максимальный прогиб попереч ного элемента от местной нагрузки от собственного веса полотнища мембраны не должен превышать 1/200 его пролета. Рекомендуется крепление их к направляющим конструировать таким образом, чтобы обеспечить работу поперечных элементов по неразрезной схеме (рис.6).

Рис.6. Узел сопряжения элементов ''постели'' 1 - направляющий элемент "постели"; 2 - поперечный элемент "постели"; 3 - накладка; 4-монтажный болт

Рекомендуется в систему элементов ''постели'' включать дополнительные диагональные стержни, расположенные по периметру (рис.5, а), образующие замкнутую сквозную раму для снижения изгибающих моментов в контуре на стадии монтажа (п.5.22).

Конструкция узлов прикрепления направляющих к контуру должна обеспечивать возможность рихтовки геометрии "постели", определяющей начальную геометрию поверхности мембранного покрытия. Для этого на одном из концов направляющих рекомендуется устанавливать хвостовик, подтяжкой которого к упорам на контуре обеспечивается регулировка длины направляющих во время монтажа (рис.7). Другой конец направляющих крепится к контуру жестко (рис.8). Также жестко крепятся поперечные элементы "постели".

Рис.7. Регулируемый узел крепления направляющих элементов "постели" к контуру 1 - направляющий элемент "постели"; 2 - контур; 3 - упор (снимается после приварки направляющего элемента к столику); 4 - хвостовик; 5 - опорный столик.6 - опорный столик для крепления мембраны

Рис.8. Узел жесткого крепления направляющих элементов "постели" к контуру 1 - направляющий элемент "постели"; 2 - контур; 3 - опорный столик; 4 - опорный столик для крепления мембраны

Площадь сечения направляющих рекомендуется включать в работу пролетной конструкции при расчетах на эксплуатационную нагрузку. Для этого необходимо обеспечить совместность работы мембраны и направляющих за счет надлежащего их соединения друг с другом и с опорным контуром. После окончательной выверки геометрии "постели" конец направляющего элемента, снабженный хвостовиком, должен быть также жестко закреплен к контуру (рис.7).

2.9 Цепные усилия в мембране с податливым контуром (п.5.14) распределяются неравномерно. Максимальные главные усилия, превышающие более чем в 2 раза усилия в центре оболочки, возникают на относительно небольших по площади участках, расположенных на диагоналях покрытия на расстоянии равном 1/6 ё1/8 ее размера от углов. На участках примыкания мембраны к середине длины бортового элемента эти усилия с увеличением податливости контура резко падают, приближаясь к нулю.

С целью снижения расхода металла и обеспечения равнопрочности мембраны при пролетах свыше 60 м допускается назначать ее толщину по усилиям в центральной части покрытия, осуществляя усиление мембраны в углах покрытия. Оно может выполняться либо увеличением толщины мембраны в указанных местах при изготовлении рулонируемых полотнищ, либо постановкой дополнительных листов, крепящихся по всей их площади к основному полотнищу соединениями, обеспечивающими их совместную работу. Зазор между основным полотнищем и листами усиления по их периметру должен быть изолирован для предотвращения щелевой коррозии. Толщина листов усиления не должна превышать толщину основного листа.

2.10. Мембранные полотнища рекомендуется соединять друг с другом и с опорным контуром внахлестку на сварке (непрерывным угловым швом, точечной сваркой проплавлением) [2, 3, 4, 5] или на высокопрочных болтах. При выполнении стыков односторонним сварным угловым швом обязательна конструктивная постановка точек проплавлением или высокопрочных болтов (рис.9).

Рис.9. Узлы сопряжения полотнищ мембраны а - без "постели"; б - с "постелью", внахлестку полотнищ мембраны; в - с "постелью", внахлестку на направляющих элементах 1 - мембрана; 2 - направляющие элементы "постели", 3 - болты или сварные точки; 4 - сварка

При наличии монтажной "постели" соединение отдельных полотнищ рекомендуется осуществлять на направляющих с нахлесткой кромок полотнищ друг на друга. При этом рекомендуется направляющие элементы объединять с полотнищами мембраны (рис.9, б),

Допускается второстепенные элементы подкрепления (поперечные элементы) с мембраной не соединять.

При выполнении соединений на высокопрочных болтах в местах стыков снизу покрытия рекомендуется устанавливать защитную сетку.

2.11. Конструктивное решение узла присоединения мембраны к бортовому элементу (п. п.2.34 ё 2.36) должно обеспечивать надежную передачу значительных цепных (нормальных и касательных) усилий с пролетной конструкции на опорный контур. Присоединение мембраны к бортовому элементу контура рекомендуется выполнять сплошным с использованием опорного столика.

2.12. В связи с незначительной изгибной жесткостью мембранных покрытий необходимы мероприятия по их стабилизации, предотвращающие потерю общей устойчивости покрытий (их "выхлоп" в сторону противоположную провису); уменьшающие повышенную деформативность мембранных систем от неравномерных нагрузок, которая может привести к расстройству кровли и невозможности нормальной эксплуатации здания; обеспечивающие надежную работу покрытий на динамические воздействия, в частности ветровые.

2.13. Для мембранных покрытий на прямоугольном плане, характеризуемых относительно малыми стрелами провиса, рекомендуется стабилизацию покрытия осуществлять за счет его собственного веса (веса кровли, цементной или бетонной стяжки, подвески постоянного технологического оборудования).

В отдельных случаях возможно применение и других способов стабилизации введением в работу конструкции изгибно-жестких элементов или вантовых ферм для предварительного напряжения покрытия за счет натяжения нижних поясов, решетки или оттяжек вантовых ферм.

Необходимые для стабилизации вес покрытия, изгибная жесткость ребер, величина предварительного напряжения определяются расчетом в зависимости от назначения стабилизации, а также пролета, начальной стрелы провиса, нагрузок. Выбор способа стабилизации рекомендуется производить на основе технико-экономических обоснований с учетом архитектурно-технологических требований и возможности упрощения изготовления и монтажа. Применяемые в настоящее время традиционные конструкции кровель совместно с мембраной в большинстве случаев обладают весом, необходимым для стабилизации покрытия.

2.14. В пролетной конструкции мембранных систем возможно устраивать проемы для установки зенитных фонарей, пропуска коммуникаций и т.п. Проемы рекомендуется размещать в местах удаленных от опорного контура.

Проемы необходимо обрамлять листом, расположенным в плоскости мембраны и имеющим площадь поперечного сечения не менее половины площади ослабления мембраны (рис.10).

Рис.10. Узел усиления отверстий в мембране: 1 - мембрана; 2 - лист усиления

При несимметричном расположении и больших размерах проемов в мембране в них рекомендуется постановка растяжек, воспринимающих совместно с листами окаймления цепных усилий в оболочке. Проемы рекомендуется проектировать круглыми, овальными или многоугольными с закруглениями углов радиусом не менее 200 мм.

Отверстия в мембране, имеющие размеры большие, чем расстояния между элементами подкрепления или размеры более 1/10 меньшего размера плана оболочки (например, проемы под центральные фонари), должны учитываться в расчете конструкции.

2.15. К мембранной оболочке возможна подвеска технологического оборудования в виде грузов - сосредоточенных, полосовых, распределенных на небольшой площади.

Крепление технологического оборудования к мембранному покрытию рекомендуется осуществлять на гибких подвесках. При наличии элементов "постели", подвески рекомендуется крепить к этим элементам (рис.11, а). Возможно крепление подвесок выполнять непосредственно к мембране с использованием распределительных шайб (рис.11, б), диаметр и толщина которых подбираются в зависимости от нагрузки на подвеску.

Рис.11. Узлы крепления подвесок к мембране а - к элементам "постели"; б - к мембране 1 - мембрана; 2 - поперечный элемент "постели"; 3 - распределительная шайба; 4 - подвеска

2.16. Стальные мембраны допускаются к эксплуатации без специальных мероприятий по огнезащите с пределом огнестойкости 0,75 ч, согласно рекомендации ВНИИПО МВД СССР. Данные получены на основе огневых испытаний модели [6]. Предел огнестойкости назначен, исходя из предельных прогибов мембраны при нагреве. Испытания показали, что обрушение мембранных покрытий при огневых воздействиях не превышающих 0,75 ч, не происходит, так как при нагреве параллельно со снижением предела текучести стали увеличивается стрела провиса и соответственно снижаются усилия в мембране.

Опорный контур

2.17. Замкнутый прямоугольный опорный контур воспринимает с мембраны цепные усилия (нормальные и касательные) и передает на нижележащие конструкции в основном вертикальные усилия. Ввиду пологости пролетной конструкции усилия в мембране, воспринимаемые контуром, достигают больших величин, поэтому важное значение имеет рациональное конструирование опорного контура, материалоемкость и трудоемкость изготовления которого занимают значительный удельный вес в общих показателях, влияющих на экономичность покрытия.

2.18. Опорный контур может лежать на сплошном основании, образованном стенами, или на отдельных колоннах, в том числе расположенных только по четырем углам покрытия (п. п.2.37, 2.41) при пролетах до 36 м. В последнем случае опорный контур может быть подкреплен в вертикальной плоскости фермой или шпренгельной системой, верхним поясом которых служит бортовой элемент опорного контура (рис.12).

Рис.12. Схема усиления опорного контура в вертикальной плоскости а - при помощи шпренгеля; б - при помощи фермы 1 - контур; 2 - стойка; 3 - шпренгель; 4 - ферма

Рекомендуется предусматривать начальный выгиб опорного контура в горизонтальной плоскости наружу, равный его расчетным горизонтальным перемещениям от постоянных нагрузок, для уменьшения влияния этих перемещений на нижележащие ограждающие стеновые конструкции.

2.19. В общем случае опорный контур воспринимает сжатие с изгибом в одной или двух плоскостях в зависимости от условий его опирания. Усилия сжатия возрастают от углов покрытия к центру бортового элемента за счет передачи с мембраны на контур касательных усилий. Кроме того, в опорном контуре могут возникать крутящие моменты, в случаях эксцентричного крепления мембраны к контуру или опирания покрытия только в углах.

2.20. Поперечное сечение опорного контура определяется расчетом покрытия с учетом податливости контура, которая характеризуется относительными параметрами и :

(2)

где (Е J) _k, и (ЕА) _k - изгибная (в горизонтальной плоскости) и продольная жесткости контура; Е и t - модуль упругости и толщина мембраны; a - характерный размер плана оболочки.

Уменьшение изгибной жесткости контура в его плоскости приводит к снижению в нем величин изгибающих моментов как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Причем снижение изгибающих моментов в пролете опережает снижение этих же значений в углах контура.

2.21. Контур рекомендуется проверять расчетом на продольные усилия, изгибающие и крутящие моменты в двух сечениях по его длине: в середине стороны покрытия и в углах или местах окончания вутов, распорок (п. п.2.32, 2.33). Поперечное сечение контура рекомендуется подбирать по усилиям в середине стороны покрытия, с усилением его в углах в соответствии с эпюрой усилий, за счет дополнительного армирования железобетонного контура или установкой накладок для металлического контура.

2.22. Для многопролетных покрытий зданий с укрупненной сеткой колонн рекомендуется контурные элементы смежных ячеек не объединять друг с другом в пролете, что позволяет использовать податливость опорного контура для снижения величин изгибающих момен тов в вертикальной плоскости. При этом углы покрытий смежных ячеек можно объединять.

2.23. Высота сечения опорного контура принимается: при опирании на сплошное основание по конструктивным соображениям, а при опирании на отдельно стоящие опоры, в том числе расположенные только в углах покрытия (п.2.18), расчетом. В последнем случае следует учитывать, что кручение контурного элемента вызывает в элементе, примыкающем к нему перпендикулярно, дополнительные изгибающие моменты в вертикальной плоскости.

Опорный контур, площадь поперечного сечения которого подбирается расчетом по усилиям в середине его длины (п.2.21), где определяющими являются сжимающие усилия, возможно проектировать развитым как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Развитие сечения контура в горизонтальном направлении во многих случаях позволяет, при сохранении расхода материалов на контур, уменьшить напряжения в мембране, горизонтальные перемещения контура.

Развитие сечения контура в вертикальном направлении рекомендуется в случае его опирания по четырем углам или на редко расположенные колонны при отсутствии подкрепляющих ферм или шпренгелей.

Для мембранных покрытий вновь строящихся зданий, собираемых на уровне земли (п.4.5), ширина сечения опорного контура назначается с учетом размеров отверстий для пропуска колонн. При этом сечение с вырезом должно быть равнопрочным основному сечению за счет дополнительного армирования (железобетонный контур) или накладок (металлический контур).

2.24. При значениях относительной изгибной жесткости опорного контура, больших, чем величины указанные в п.5.14, мембранная пролетная конструкция, при - крепленная по всему периметру к замкнутому опорному контуру, обеспечивает его устойчивость в плоскости мембраны. Устойчивость в вертикальной плоскости контурного элемента, опертого на колонны, проверяется расчетом с учетом условий его опирания и нагружения.

2.25. Форма поперечного сечения опорного контура, выполненного из железобетона, может быть: прямоугольной-сплошной или пустотелой, двутавровой, круглой (трубобетон) (рис.13, а ё д).

Рис.13. Железобетонный опорный контур а - сборный или монолитный элемент; б - сборно-монолитный элемент; в - сборный элемент; г - трубобетонный элемент; д - монолитный элемент в металлической опалубке

Для облегчения сборных железобетонных элементов опорного контура они могут иметь корытообразное сечение с последующим заполнением полости монолитным бетоном, с установкой продольной арматуры и замкнутых хомутов (рис.13, б). Возможны решения, когда опорный контур бетонируется в металлической опалубке (рис.13, д).

2.26. Железобетонные сборные и сборно-монолитные элементы опорного контура рекомендуется проектировать с учетом эффективных способов их изготовления и монтажа - из унифицированных элементов, монтируемых с применением укрупнительной сборки. Членение сборных элементов необходимо увязывать с шагом расположенных по периметру покрытия опор.

2.27. Сборные элементы опорного контура должны удовлетворять по несущей способности требованиям расчета и быть целесообразными по форме и размерам с точки зрения технологии их изготовления, перевозки и монтажа, в том числе с применением укрупнительной сборки монтажных элементов на строительной площадке. При проектировании сборных элементов опорного контура отклонение их номинальных размеров следует назначать согласно требованиям ГОСТ 13015-75.

Возможно применять крупноразмерные элементы опорного контура, изготавливаемые на строительной площадке, в большепролетных и других уникальных конструкциях, а также во всех случаях, когда это экономически целесообразно.

2.28. Стыки сборных элементов опорного контура должны быть рассчитаны и запроектированы так, чтобы они могли надежно передавать от одного элемента к другому усилия, возникающие в соединении при монтаже и в процессе эксплуатации, согласно требованиям п.1.6 главы СНиП 2.03.01-84.

2.29. Металлическую опалубку монолитного железобетонного опорного контура или корытообразные сборные железобетонные элементы рассчитывают на усилия от массы уложенного бетона и монтажных нагрузок, с учетом их последующей работы в качестве элемента составного сечения на эксплуатационные нагрузки. Поверхности, соприкасающиеся с монолитным бетоном, и выпуски арматуры должны обеспечивать совместную работу указанных элементов и монолитного бетона.

2.30. Возможно опорный контур выполнять из трубобетона [7, 8] в покрытиях, опертых по периметру на сплошные стены или имеющих дополнительные подкрепляющие элементы в вертикальной плоскости. Стальную трубу рекомендуется заполнять в проектном положении с помощью бетононасоса бетоном марки не ниже В20, с обязательным контролем полноты наполнения бетоном всего сечения. В случае необходимости трубобетонный опорный контур можно дополнительно армировать.

Стыки труб рекомендуется выполнять на сварке стыковым швом с использованием подкладных колец, обеспечивая равнопрочность соединения основному сечению.

2.31. При сохранении существующих стен или колонн реконструируемого здания для уменьшения нагрузки на них от собственного веса опорного контура, его рекомендуется выполнять металлическим (рис.14, а ёв). Металлический опорный контур мембранных покрытий малых и средних пролетов выполняется в виде балок из прокатных или сварных профилей. Для покрытий больших пролетов металлический опорный контур рекомендуется выполнять коробчатого сечения из листов, усиленных поперечными и продольными ребрами и диафрагмами, обеспечивающими местную устойчивость стенок, неизменяемость поперечного сечения и передачу усилий с мембраны на все сечение опорного контура (рис.14, в).

Рис.14. Металлический опорный контур а, б - прокатный или сварное элемент; в - коробчатый сварной элемент

При больших размерах покрытия и существенной разнице в величинах усилий вдоль опорного контура металлические коробчатые элементы заводского изготовления рекомендуется принимать с двумя типами поперечного e сечения (приопорным и пролетным), отличающимися толщиной листов стенки при сохранении габаритных размеров.

Монтажный стык металлических элементов опорного контура рекомендуется выполнять на высокопрочных болтах (фланцевым или на накладках) или сварным. В последнем случае на одном из торцов отправочной марки должен быть фрезерованный фланец, а на другом - фрезерованные кромки, разделанные под сварку (рис.15).

Рис.15. Сварной монтажный стык металлических элементов опорного контура 1 - фрезерованный торец с приваренным фланцем; 2 - торец с кромками разделенными под сварку

2.32. Сопряжение бортовых элементов в углах рекомендуется выполнять с применением вутов. Размер вута в плане следует принимать не менее 1/10 длины опорного контура, располагая вут симметрично относительно нейтральной оси контурного элемента. Очертание вута в плане можно принимать в виде прямой, ломаной линии или кривой, плавно сопряженной со сторонами опорного контура.

2.33. При сборном железобетонном опорном контуре углы с вутами рекомендуется выполнять из доборных сборных элементов (рис.16) или из монолитного железобетона. Высота вута принимается не менее трети высоты опорного контура. Для обеспечения передачи контактных усилий между монолитным участ ком и сборными элементами, надлежит предусматривать установку шпонок, упоров, выпусков арматуры, закладных деталей и т.п.

Рис.16. Угловые вуты опорного контура из сборных железобетонных элементов 1 - мембрана; 2 - контур; 3 - вут

При металлическом, сборном железобетонном или трубобетонном опорном контуре вуты могут быть заменены распорками (рис.17).

Рис.17. Угловые распорки опорного контура из трубобетона 1 - мембрана; 2 - контур; 3 - распорка

2.34. Для присоединения мембраны к бортовому элементу контура рекомендуется установка опорного столика, крепящегося на сварке к закладным деталям или стальной опалубке железобетонного контура, или к стальному опорному контуру (рис.18, а, б). При проектировании необходимо обратить особое внимание на анкеровку закладных деталей и усиление стенки стального короба в местах установки столика.

Рис.18. Узел примыкания мембраны к опорному контуру а - внахлестку, на опорном столике; б - через листовую подкладку 1 - мембрана; 2 - опорный контур; 3 - опорный столик; 4 - подкладка

Анкера закладных деталей железобетонного опорного контура рекомендуется выполнять из арматуры класса А - II или А - III диаметром не менее 16 мм. Шаг установки анкеров назначается из условия их равнопрочности основному сечению мембраны, но не более 250 мм. Анкера рекомендуется доводить до противоположной от закладной детали грани опорного контура (рис. 19).

Рис. 19. Узел сопряжения опорного столика с железобетонным опорным контуром 1 - контур; 2 - опорный столик; 3 - анкер

2.35. Рекомендуется плоскость опорного столика выполнять с постоянным наклоном, соответствующим среднему значению наклона касательной к поверхности мембранной оболочки в месте примыкания к контуру под максимальной нагрузкой.

2.36. Опорный столик необходимо подкреплять вертикальными ребрами не реже чем через 300 мм. Толщину листа опорного столика рекомендуется назначать не менее 1,3 толщины мембраны. Ширина столика принимается не менее 300 ё400 мм. Можно выполнять присоединение мембраны к опорному столику через листовую накладку. В этом случае ширина опорного столика назначается не менее 150 мм (рис.18, б).

Опорные конструкции

2.37. Опорные конструкции воспринимают вертикальные усилия от поперечной нагрузки на покрытие и горизонтальные усилия, обусловленные соответствующими перемещениями опорного контура. Кроме того, опорные конструкции воспринимают горизонтальные нагрузки от ветрового воздействия на стеновое ограждение, а также сейсмические воздействия при их наличии.

Вертикальные нагрузки, передаваемые на опорные конструкции и являющиеся вертикальными составляющими цепных усилий в мембране, распределяются вдоль периметра неравномерно (п.5.15).

2.38. Мембранные покрытия реконструируемых объектов рекомендуется опирать на существующие конструкции стен или колонн, обладающие достаточной несущей способностью, или после их усиления. Несущая способность существующих конструкций должна быть удостоверена соответствующими обследованиями и расчетом. При невозможности использования существующих конструкций покрытие опирают на вновь возводимые опорные конструкции, при этом рекомендуется использовать существующие стены в качестве ограждающих конструкций.

2.39. При опирании покрытия на существующие стены их необходимо нарастить на высоту, назначаемую с учетом стрелы провиса мембранного покрытия. Фонари и другие возвышающиеся над существующим покрытием надстройки должны быть демонтированы перед раскружаливанием мембраны. Опорный контур рекомендуется устанавливать на стену через монолитный железобетонный распределительный пояс (рис. 20).

Рис. 20. Опирание контура на существующие стены 1 - контур; 2 - стена; 3 - железобетонная обвязка; 4 - фторопластовая прокладка

Возведение покрытия на проектной отметке может быть осуществлено с использованием коротких стальных или железобетонных колонн, устанавливаемых на существующие стены через распределительный пояс или плиты (рис.21).

Рис.21. Опирание контура на существующие стены через короткие колонны 1 - контур; 2 - колонны; 3 - распределительная плита; 4 - стена

2.40. При проектировании опорных конструкций необходимо предусматривать мероприятия по уменьшению воздействия на них горизонтальных перемещений податливого контура.

При опирании опорного контура непосредственно на распределительный пояс рекомендуется установка между ними прокладок из фторопласта или стальных пластин с графитовой смазкой (см. рис. 20).

Колонны, расположенные в центральной части сторон покрытия, рекомендуется проектировать максимально гибкими и при l і 100 жестко соединять их с опорным контуром и фундаментом. При гибкости колонн l < 100 рекомендуется шарнирное соединение их с фундаментами или защемление внизу и скользящая опора в месте сопряжения с контуром (рис.22). В коротких колоннах (п.2.39) рекомендуется устройство шарнирных соединений их с распределительным поясом или плитами и опорным контуром.

Рис.22. Узел скользящего опирания контура на колонны 1 - контур; 2 - колонна; 3 - фторопластовая прокладка; 4 - стальная пластинка

2.41. При проектировании необходимо предусматривать мероприятия по обеспечению общей устойчивости сооружения в период его монтажа и эксплуатации. Для этого рекомендуется установка вертикальных связей между колоннами в середине каждой из сторон здания.

Расчетная длина колонн принимается с учетом их проектных закреплений в фундаменте и опорном контуре. При этом следует иметь ввиду, что мембранная оболочка обеспечивает в уровне покрытия жесткий диск. В расчетной схеме закрепление колонн в опорном контуре из плоскости стен следует принимать шарнирно-неподвижным, так как жесткость контура на кручение обычно мала. Закрепление колонн в опорном контуре в плоскости стен следует принимать с учетом соотношения соответствующих изгибных жесткостей колонн и контура, также неподвижным. В случае использования скользящей опоры (см. рис.22) колонна должна рассматриваться как консоль, защемленная в фундаменте.

3. Материалы, требования по изготовлению