Практика применения

Практика применения пневматических конструкций воздухоопорного типа. Идея использования "воздушных баллонов" для перекрытия помещений была выдвинута еще в 1917 г. У. Ланчестером. Впервые пневматические конструкции были использованы в 1945 г. Фирмой "бэрдэр" (сша) для покрытий самых разнообразных сооружений (выставочных залов, мастерских, зернохранилищ, складов, плавательных бассейнов, теплиц и т.Д.). Крупнейшие полусферические оболочки этой фирмы имели диаметр 50 … 60 м. Первые пневматические сооружения отличались формами, продиктованными не требованиями архитектурной выразительности, а соображениями простоты раскроя полотнищ.

За время прошедшее со дня монтажа первого пневматического купола, пневматические сооружения быстро и широко распространились во всех странах мира, имеющих развитую промышленность химии полимеров. Однако творческая фантазия архитекторов, обращавшихся к пневматическим конструкциям, искала новые формы. В 1960 г. Ряд южноамериканских столиц объехала передвижная выставка, размещенная под пневматической оболочкой. Ее спроектировал архитектор виктор ланди, которого следует считать все-таки первооткрывателем пневматической архитектуры, поскольку он старался привести форму в соответствие не только с функцией сооружения, но и с общим архитектурным замыслом. И, действительно, здание имело интересную эффектную форму и привлекло внимание посетителей (лист 36). Длина здания 92 м, наибольшая ширина 38 м, высота 16,3 м. Общая перекрываемая площадь 2500 м2.

Это сооружение интересно и тем, что покрытие образуют две тканевые оболочки. Чтобы удержать их на постоянном расстоянии друг от друга, использовалась градация внутреннего давления. Каждая из оболочек имеет независимые источники нагнетания. Пространство между наружной и внутренней оболочкой разделено на восемь отсеков для того, чтобы обеспечить несущую способность оболочки в случае местного прорыва оболочки. Воздушная прослойка между оболочками является хорошей изоляцией от солнечного перегрева, что позволило отказаться от охлаждающих установок. В торцах оболочки установлены жесткие рамы, в которые вмонтированы вращающиеся двери для входа посетителей. К диафрагмам примыкают входные навесы в виде прочных воздухонесомых сводов. Эти своды служат для установки двух временных гибких диафрагм, образующих шлюз, когда в павильон вносятся громоздкие экспонаты и оборудование. Форма сооружения и применение тканевых оболочек обеспечивают во внутренних аудиториях хорошие акустические условия. Общая масса сооружения, включая все металлические детали (двери, воздуходувки, крепления и т.Д.) составляет 28 тн. При транспортировке здание занимает объем 875 м3и помещается в одном железнодорожном вагоне. Для возведения сооружения требуется 3–4 рабочих дня при числе работающих 12. Весь монтаж производится на земле без применения кранового оборудования. Оболочка заполняется воздухом за 30 мин и рассчитана на восприятие ветровой нагрузки до 113 км/ч. Автор проекта павильона архитектор в. Ланди.

Станция космической радиосвязи в райстинге (фрг), выстроена по проекту инженера у. Бэрда (сша) в 1964 г., имеет мягкую оболочку диаметром 48 м, выполненную из двухслойной ткани дакрон с покрытием из хайпалона. Полотнища ткани в слоях расположены под углом 45 градусов друг к другу, что придает оболочке некоторую жесткость при сдвиге. Внутреннее давление в оболочке может находиться в пределах 37 … 150 мм водяного столба (лист 36).

Выставочный павильон фирмы фуджи на всемирной выставке в осаке (1970 г.) создан по проекту архитектора мурата и представляет собой пример решения здания с использованием прогрессивных технических решений. Покрытие павильона состоит из 16 воздушных рукавов-арок диаметром 4 м и длиной 72 м каждая, соединенных друг с другом через 5,0 м. Наружняя поверхность их покрыта неопреновой резиной. Избыточное давление в рукавах-арках – 0,08 … 0,25 атм. Между каждыми двумя арками уложены два напряженных стальных троса для стабилизации всего сооружения (лист 37).

Архитектор в. Ланди и инженер Бэрд запроектировали несколько пневматических куполов для всемирной выставки в Нью-Йорке 1964г., предназначенных для размещения ресторанов. Купола были скомпонованы в виде пирамиды или сфер. Оболочки из ярких цветных пленок имели фантастически нарядный вид.

Покрытие летнего театра в бостоне (сша) выполненное инженером у. Брендом в 1959 г., представляет собой круглую в плане дискообразную оболочку диаметром 43,5 м и высотой в центре 6м. В край оболочки заделан трос, который в отдельных точках прикреплен к опорному кольцу из стальных профилей. Избыточное внутреннее давление воздуха в оболочке поддерживается двумя непрерывно работающими воздуходувками и составляет 25 мм водного столба. Масса конструкции оболочки 1,22 кг/м2. На зиму покрытие убирается.

Павильон на сельскохозяйственной выставке в Лозанне (Швейцария). Автор проекта ф. Отто (штутгарт), фирма "штромейер" (фрг). Покрытие в виде "парусов" гиперболо-параболической формы представляет собой оболочку из армированной поливинилхлоридной пленки, усиленной системой пересекающихся предварительно напряженных тросов, которые крепятся к анкерам и стальным мачтам высотой 16,5 м. Пролет 25 м (лист 38, а).

Открытая аудитория на сельскохозяйственной выставке в маркклееберге (гдр). Авторы: объединение "деваг", бауэр (лейпциг), рюле (дрезден). Складчатое покрытие в виде системы предварительно напряженных проволочных тросов диаметром 8, 10 и 15 мм натянутой между ними оболочки. Покрытие подвешено к 16 гибким стальным стойкам и закреплено оттяжками к 16 анкерным болтам. Покрытие рассчитано как вантовая конструкция на ветровой напор и откос равные 60 кг/м2 (лист 38) история многовекового развития мирового строительного искусства свидетельствует о той большой роли, которую играют пространственные конструкции в общественных зданиях. Во многих выдающихся произведениях зодчества пространственные конструкции являются неотъемлемой частью, органически вписывающихся в единое целое.

Усилия ученых, проектировщиков и строителей должны быть направлены на создание таких конструкций, которые открывали бы широкие возможности для различной функциональной организации зданий, на совершенствование конструктивных решений не только с инженерной стороны, но и с точки зрения улучшения их архитектурно-художественных качеств. Вся проблема должна решаться комплексно, начиная с изучения физико-механических свойств новых материалов и кончая вопросами композиции интерьера.

Это позволит архитекторам и инженерам подойти к решению главной задачи – массовому строительству функционально и конструктивно оправданных, экономичных и архитектурно-выразительных общественных зданий и сооружений самого различного назначения, достойных современной эпохи.

а,б - пневмопанельные, в- пневмопанельная конструкция состоит из пневматических полимерных мембран-подушек, заключенных в алюминиевые профили и поддерживаемых легкой несущей конструкцией, г - пневмокаркасные

рис… Классификация покрытий и их элементы

рис…. каркасно-тентовые палатки, павильоны · Возведение зданий с применением тонкостенных стальных профилей Найти материалы из которых эти системы могут выполняться (оцинковка,алюмин спалы….???? И есть деление этой системы на подсистемыв зависимости от чего-то!!!!! Быстровозводимые здания (полнокомплектные) из легких металлоконструкций – посмотреть отсюда чего нет ниже и как они соотносятся между собой. Это должно быть более обобщающее написано, а след. Часть (напечатана черным цветом) подробно конкретно про одну из разновидностей этой системы Технология возведения быстровозводимых зданий из легких металлоконструкций переживает в настоящее время бурное развитие. Ее растущая популярность связана в первую очередь с тем, что она решает проблему образования "мостиков холода" в наружных стенах при использовании металлических конструкций (характеризующихся, как известно, высокой теплопроводностью). Разработаны специальные стальные конструкции, так называемые, "термопрофили" имеющие минимальное поперечное сечение и прорезанные в шахматном порядке сквозными канавками для увеличения пути прохождения теплового потока. Это позволяет при уменьшении несущей способности примерно на 10% уменьшить теплопроводность на 80-90%, в зависимости от типа профиля. В результате этого конструкция приобретает тепловые характеристики, свойственные аналогичной деревянной. Помимо "термопрофилей" при строительстве быстровозводимых зданий применяются также внутренние стеновые профили с улучшенными виброакустическими характеристиками, стальная обрешетка, металлические стропила или фермы и т.д. Все стальные элементы конструкции являются оцинкованными, что защищает их от коррозии на длительное время. Конструкция стены при данной системе быстровозводимых зданий включает в себя каркас из стальных перфорированных профилей ("термопрофилей"); обшивки со стороны помещения из гипсокартонных листов; слой пароизоляции; слой теплоизоляции, чаще всего из минераловатных плит (располагаемых в полости каркаса); наружную обшивку из гипсокартонных листов и защитно-декоративного слоя той или иной конструкции. Благодаря утеплителю, воздухопроницаемости и ветрозащите, конструкция обладает высокими показателями влажностного режима. Чтобы эти (теоретические) показатели реализовывались на практике, при монтаже утеплителя нельзя допускать полости или зазоры, например, в углах между изоляционными плитами или между изоляцией и поверхностью плит. Ветрозащитные плиты должны быть установлены в сплошную конструкцию при минимальных швах. Воздухопроницаемость конструкции обеспечивается тщательным настилом сплошной пароизоляционной пленки под гипсокартонную плиту с соблюдением при этом инструкции по устройству пароизоляции. Осуществляются также и другие мероприятия. Согласно результатам исследования, температура на внутренней поверхности стены в месте профиля достаточно высока, чтобы воспрепятствовать образованию конденсата на тыльной стороне стены или на поверхности парозащитной пленки. Стены могут собираться поэлементно непосредственно на соответствующим образом выполненном фундаменте или предварительно изготавливаться в виде панелей той или иной степени готовности (на стройплощадке, на участке предварительной сборки или в заводских условиях), а затем монтироваться (при необходимости с последующей доделкой). Следует отметить, что все стальные профили для монтажа сборочных единиц обрезаются в размер на заводе согласно спецификации, что избавляет строителей от подгонки деталей по месту. В случае использования готовых панелей монтаж происходит гораздо быстрее, при этом благодаря их небольшому весу наличие на стройке тяжелой грузоподъемной техники не требуется. Данная технология быстровозводимых зданий может также применяться и для возведения многоэтажных объектов. В данном случае панели (размером на комнату), собранные из "термопрофилей" являются самонесущими элементами, в которых горизонтальные усилия, относящиеся к панелям, посредством вертикальных стоек передаются к нижним и верхним направляющим профилям панели, откуда они посредством элементов крепления передаются к междуэтажным перекрытиям здания. Рис. внешний вид системы из ЛСТП Здания с несущим каркасом из тонкостенных стальных гнутых оцинкованных профилей возводятся малоэтажными (до 3 этажей). Возможные направления использования таких зданий: для индивидуального жилого строительства, таунхаусов, для предприятий малого бизнеса и небольших гостиниц.

Стальной каркас из оцинкованных профилей

Данная строительная система позволяет при возведении зданий обойтись без мокрых технологических процессов. Эта система известна сегодня как "СТАПДОМ" - Современная Технология Альтернативного Легкосборного Домостроения.

Система "СТАПДОМ" состоит из следующих подсистем:

несущие стены с каркасом из термопрофилей и теплоизоляцией из минераловатных плит;
конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий из тонкостенных профилей;
несущие стропильные конструкции из легких стальных оцинкованных профилей.

Несущие наружные стены зданий состоят из:

перфорированных (просечных) металлических оцинкованных профилей, изготовленных из полосы тонколистовой стали толщиной 0,7 1,5 мм, соединенных между собой винтами-саморезами в плоскости панели. Вертикальные стойки, горизонтальные лежни и соединительные элементы создают каркас здания;
эффективного утеплителя (минераловатные базальтовые плиты), плотно уложенного между стойками. Утеплитель негорючий, экологически безопасный и обеспечивает высокие теплофизические параметры стены;
гипсо-волокнистых листов обшивки с внутренней и наружной стороны стены;
пароизоляционных пленок.

Рассмотрим подробнее устройство отдельных конструкций зданий из ЛСТК.