gototopgototop

Состав, компоновка комплексных плит и мембранного покрытия

Роднов Евгений Олегович – аспирант кафедры Архитектуры Липецкого государственного технического университета.

Фролов Константин Александрович – аспирант кафедры Строительного производства Липецкого государственного технического университета.

Аннотация: В данной статье рассмотрены наиболее распространенные конструктивные решения комплексных плит покрытий. Отличительные черты мембранных покрытий как многофункциональных защитных материалов.

Ключевые слова: Комплексные плиты покрытия, гидроизоляционный слой, мембранное покрытие, многофункциональность, устойчивость.

Наиболее распространенным конструктивным решением комплексных плит покрытий является типовая железобетонная плита с мастичной или прокладочной пароизоляцией, теплоизоляционным слоем выравнивающей стяжкой (либо без нее) и кровельным ковром. Наличие либо отсутствие выравнивающей стяжки обусловлено основным образом прочностью и монолитностью применяемого утеплителя. Несущие конструкции комплексных плит покрытий принимают типовые.

В качестве гидроизоляционного слоя предусматривается рулонное или мастичное покрытие. Наиболее эффективной является мастика гидроизоляционная [1].

При наличии пароизоляции местоположение утеплителя обеспечивается на расстоянии 75-100 мм от края плиты, а при ее отсутствии - на расстоянии 20-40 мм. В случае необходимости окраски потолочной поверхности покрытия предусматривают нанесение окрасочного слоя в заводских условиях.

Основой гидроизоляционного слоя могут быть: ровные поверхности монолитно уложенных утеплителей с прочностью на сжатие не менее 0,6 МПа; поверхности стяжек из цементно-песчаного раствора марки не ниже 50 толщиной 15 мм.

Конструкция мастичного гидроизоляционного слоя включает грунтовочный слой толщиной 0,5 мм из битумной эмульсионной пасты, основной слой толщиной 3-4 мм из битумной эмульсионной мастики, защитную посыпку толщиной 2-3 мм из кварцевого песка либо гранулированного отсева. Комплексные плиты покрытий полной готовности должны иметь один слой (либо более) гидроизоляционного ковра.
Важным фактором эффективности сложных элементов покрытия является разумный выбор теплоизоляционного материала, от которого зависит масса сложных элементов и характеристики строительного покрытия. При использовании малопрочной термической прочности для обеспечения адгезии кровельного покрытия необходимо выравнивающее выпрямляющее устройство, и из-за этого масса сборных конструкций покрытия значительно увеличивается [2].

При проектировании или выборе конструкций сложных элементов необходимо стремиться к их минимальному весу, использованию самых легких теплоизоляционных материалов и, с точки зрения предотвращения смачивания теплоизоляционного слоя, сосредоточиться на применении гидрофобных утеплителей или обеспечить вентилируемые полости.

В настоящее время использование мембранных конструкций получило особое распространение в связи с их быстрой возводимостью, малым расходом строительного материала. Главное достоинство мембранного покрытия состоит в том, что оно позволяет весьма экономично и без применения промежуточных опор покрывать большие площади. При этом экономичность применения их увеличивается с увеличением пролета [3].

Они представляют собой напряженные механическим растяжением безизгибные оболочки, обычно называемые мягкими, так как изготавливаются из тканей или сеток с пленочным защитным покрытием. Анализ мирового опыта разработок и внедрения позволяет классифицировать три конструктивные формы покрытий из таких оболочек: складчатые, мембранные и шатровые.

Важнейшей специфичной особенностью тентов является то, что способность воспринимать знакопеременные внешние нагрузки мягкими оболочками обеспечивается приданием им формы двоякой отрицательной гауссовой кривизны. Однако такие поверхности, как правило, не разворачиваются на плоскость. Это является серьезным препятствием дальнейшего развития и использования в строительной практике, требующим применения специальных способов изготовления оболочек из рулонных материалов.

Возведение данного покрытия относительно простое.

Характерные свойства мембранного покрытия.

  1. Малый расход материалов.

Если сравнить собственный вес различных типов пространственных конструкций, то получим следующие данные:

  • деревянные оболочки - 30-50 кг/м2;
  • железобетонные оболочки - 150-250 кг/м2;
  • металлические оболочки - 20-70 кг/м2;
  • мембранное покрытие- 0,3-2 кг/м2.
  1. Возможность перекрытия больших пролетов

Пролеты, перекрываемые мембранным покрытием, зависят от прочности используемых материалов. Используя современные материалы, можно конструировать покрытия, шаг элементов несущего каркаса которых достигает 30 метров, однако, при применении усиливающих канатов и тросовых сеток, пролеты можно увеличить.

Если использовать специальные конструкции, например, высокие металлические мачты и вантовую подвесную систему, перекрываемые без опор площади могут достигать нескольких тысяч квадратных метров.

  1. Применение конструктивной формы к назначению сооружения.

Мембранным покрытием возможно перекрыть площади и объемы любых конфигураций. Это дает архитектору возможность проектировать сооружения, имеющие интересный архитектурный вид и удовлетворяющие самые разные требования практической жизни. Кроме того, тентовые сооружения могут видоизменяться во время эксплуатации в зависимости от конкретных нужд [4].

  1. Светопроницаемость.

В настоящее время изготавливают мембранное покрытие, которые совершенно светопроницаемо или пропускает свет частично, но в такой степени, что световые проемы оказываются ненужными.

  1. Сейсмостойкость.

Сейсмические воздействия не могут причинить мембранному покрытию вреда.

  1. Малая долговечность

Основными причинами, выводящими мембранное покрытие из строя, являются уменьшение прочностных характеристик материала.

Основными факторами, влияющими на старение материалов, являются солнечная радиация, атмосферное влияние (особенно в агрессивной среде) и изменение температуры и влажности. Уменьшение подобных влияний достигается использованием более эффективных защитных покрытий.

Благодаря большому диапазону рабочих температур от -40°С до + 70°С мембранное покрытие не теряет эластичность в холодную погоду и практически не выгорает на солнце. Мембранное покрытие не впитывает и не пропускает воду, не пропускает воздух и способно защитить от ветра. Оно отличается высокой износостойкостью и не подвержено гниению, практически вечное [5].

Как уже отмечалось выше, одним из условий достижения стабильности мембранного покрытия является его преднапряжение, которое снижается из-за релаксации материалов. Уменьшение названного явления достигается правильным конструированием покрытий - поддержанием усилий преднапряжения в определенных границах и избежанием возникновения концентраций напряжений. Ползучесть появляется при воздействии т.н. "живых нагрузок". Среди них особенно неблагоприятным является снег, который значительно влияет на сроки службы покрытий круглогодичного использования [6].

Срок службы мембранных покрытий не превышает 20 лет, а в большинстве случаев он еще меньше. Появление новых тканевых материалов, силовую основу которых составляет стеклянное или металлизированное волокно, позволяет увеличить долговечность мембранного покрытия.

Вывод:

Из характеристики мембранного покрытия следует, что мембрана имеет ряд характерных черт, которые в определенных условиях превращаются в преимущества по сравнению с другими типами конструкций.

Сооружения с мембранным покрытием обладают и другими признаками - совпадающими сроками морального износа сооружений и физического старения материала. Динамичность современной жизни другая, чем раньше, и сооружения с мембранным покрытием, отвечая этой динамичности, позволяют вводить адекватные своему времени (технологические и экономические) изменения.

Список литературы

  1. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс. Учебник для вузов. – 4-е изд., перераб. – М.: Стройиздат, 1991. – 767 с.
  2. Зарецкий А.Д. Промышленные технологии и инновации: учебник для вузов / А. Д. Зарецкий, Т. Е. Иванова. – СПб.: Питер, 2014. – 473 с.
  3. Кривошапко С.Н. О возможностях оболочечных сооружений в современной архитектуре и строительстве // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. – 2013. – № 1. – С. 51-56.
  4. Кривошапко С.Н., Мамиева И.А. Выдающиеся пространственные сооружения последних 20 лет // Монтажные и специальные работы в строительстве. – 2012. – № 12. – С. 8-14.
  5. Попов Е.В., Шалимов В.И., Шалимова К.В. Управление формообразованием поверхностей тентовых тканевых конструкций // Приволжский научный журнал. – 2016. – № 2. – С. 20-26.
  6. Кудрявцева В.И. Проектирование круговых шатровых оболочек тентовых покрытий строительных сооружений: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.23.01 / Кудрявцева Вероника Ивановна; [Место защиты: Казан. гос. архитектур. строит. ун-т]. – Казань, 2016. – 20 с.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail