Мембранные покрытия. Из табл. 12.6 видно, что в настоящее время различные конструктивные формы мембранных покрытий получили у нас интенсивное развитие, что вызвано важными преимуществами этих конструкций по сравнению с Байтовыми:

• осуществление в мембране принципа совмещения несущих и ограждающих функций;

• пространственная работа мембран, что, в частности, позволяет перераспределять распорные силы на опорный контур так, чтобы он работал практически без изгиба;

• возможность создания конструктивных форм, позволяющих вести монтаж укрупненными элементами, либо в виде рулонированных на заводе мембранных полотен, раскатывая их по стабилизирующим элементам непосредственно на проектной отметке (рис. 12.44), либо в виде полной мембраны, собранной предварительно на нулевой отметке с последующим подъемом ее на проектную отметку с помощью, например, ленточных домкратов (рис. 12.41), либо в виде жестких пространственных монтажных блоков из элементов стабилизирующих ферм, в состав поясов которых включается мембрана (рис. 12.39);

• мембранные системы являются более надежными, т.к. имеют значительно меньшее количество монтажных узлов и большую степень заводской готовности конструкций в целом;

ф мембранные конструкции проще в эксплуатации, т.к. они легче поддаются осмотру; их антикоррозионная защита может быть надежно осуществлена обычными широко применяемыми методами;

• включение мембраны в совместную работу со стабилизирующими элементами
(например, включение мембраны в работу поясов стабилизирующих ферм) уве­
личивает жесткость конструкции и является дополнительным положительным
фактором при создании мембранных покрытий с подвесным крановым обору­
дованием.

И, наконец, мембрана не ограничивает возможностей создания различных архитектурных форм поверхностей. Простейшие цилиндрические покрытия - нулевой гауссовой кривизны, седловидные - отрицательной гауссовой кривизны, а также шатровые мембранные системы реализованы в настоящее время пролетами от 24 до 244 м.

Особый интерес представляют мембраны покрытия прямоугольные в плане, в том числе для зданий производственного назначения.

Главная задача в подобных системах - решение проблемы прямолинейного опорного контура. Как видно из рис. 12.39-2.41 эта проблема практически может быть успешно решена и решается по-разному в зависимости от конструктивных особенностей мембранного покрытия.

Так, в покрытии павильона в Некрасовке размерами в плане 24x27 м и цеха завода «Компрессор» в Москве размерами в плане 66x81 м используются возможности мембраны как пространственной системы и ее способность к перераспределению усилий в зависимости от жесткостных характеристик опорного контура. В приведенных ранее примерах прямоугольные стальные мембраны положительной гауссовой кривизны прикреплены по периметру к трубобетонному опорному контуру большой гибкости с очень жесткими рамными углами. В этом случае распорные усилия с мембраны на контур передаются в углах, и прямолинейные элементы контура работают только на сжатие. При этом мембрана служит для элементов контура связевой системой, предохраняющей их от потери устойчивости в плоскости покрытия.

В покрытии универсального спортзала в Измайлове размерами в плане 66x72 м (рис. 12.41) секторы мембраны между полосовыми диагональными тягами образуют линейчатые поверхности нулевой гауссовой кривизны, и распорные силы передаются через эти тяги непосредственно в углы железобетонного контура.

В покрытиях, более вытянутых в плане, как например Дворца спорта им. Ленина во Фрунзе, размерами в плане 42x72 м, и в ангаре в г.Рига размерами в плане 108x72 м (рис. 12.40) для восприятия распорных усилий установлены криволинейные полосовые шпренгельные элементы, жестко соединенные с мембраной и опорным контуром.

Особый класс составляют двухслойные мембраны, которые могут быть названы «жесткими» по аналогии с жесткими вантами. Пример такой конструкции приведен на рис. 12.39. Двухслойное мембранное покрытие общественного центра в Ялте размерами в плане 59,6x63,6 м нулевой гауссовой кривизны создано из каркасных панелей с тонколистовой обшивкой заводского изготовления, объединяемых решеткой на монтажной площадке в пространственные монтажные блоки, обладающие значительной изгибной жесткостью. Распорные силы в этом случае воспринимаются продольными тонкостенными балками, образованными крайними панелями, которые выполнены с утолщенной обшивкой. В торцах эти силы переданы на V-образные опоры. Нижняя мембрана при таком решении служит полом технического этажа и потолком помещения.

Как следует из выше сказанного, мембранные покрытия являются одной из наиболее перспективных конструктивных форм висячих систем, которые следует развивать и совершенствовать в дальнейшем.