Приведена методика расчета, проектирования и строительства ограждений из тонколистовых алюминиевых обшивок. Рассмотрены ограждения промышленных и общественных зданий в виде каркасных панелей и большеразмерных предварительно-напряженных блоков с мембранными обшивками и ограждения из тонколистового рулонированного алюминия (при послойном способе монтажа). Описаны ограждения специальных сооружений — градирен, большеразмерных створок ангарных ворот, зернохранилищ, складчатых раздвижных оболочек, шатровых покрытий резервуаров и пр. Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников проектных и научно-исследовательских организаций.

Предисловие

Глава I. Общие вопросы проектирования, строительства и эксплуатации мембранных алюминиевых конструкций
1. Состояние вопроса и перспективы развития мембранных конструкций
2. Соединение лент друг с другом и присоединение их к опорному контуру
3. Устойчивость алюминиевых сплавов против коррозии
4. Огнестойкость тонколистовых алюминиевых ограждений
5. Влияние податливости опорных закреплений и ползучести алюминия на работу предварительно-напряженной конструкции

Глава II. Каркасные панели и большеразмерные блоки покрытий с мембранными обшивками
1. Общие сведения о мембранных панелях и характере их статической работы
2. Панели с обшивками, работающими в одном направлении
3. Панели с обшивками, работающими в двух направлениях
4. Стеновые панели с предварительно-напряженными в двух направлениях обшивками
5. Панели, предварительно-напрягаемые в процессе вспенивания пенопласта
6. Мембранные панели, укладываемые по структурным конструкциям и напрягаемые в процессе монтажа
7. Большепролетные панели с предварительно-напряженными в одном направлении обшивками
8. Предварительно-напряженные блоки для покрытия больших пролетов

Глава III. Ограждения каркасных зданий из рулонируемых мембран
1. Основные особенности ограждения, его исследования и расчет
2. Стеновое ограждение из горизонтально расположенных лент
3. Расположение лент и большеразмерных полотнищ по вертикали
4. Кровельное ограждение
5. Подвесные потолки

Глава IV. Специальные сооружения с применением мембран
1. Градирни
2. Створки ангарных ворот
3. Сборно-разборные хранилища зерна
4. Водонапорные предварительно-напряженные башни
5. Ромбовидные и складчатые своды небольших пролетов
6. Складчатые раздвижные оболочки
7. Покрытия резервуаров шатровой формы
8. Применение внутренней экранизирующей облицовки

Заключение
Список литературы

Предисловие

Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 28 мая 1969 г. «О мерах по улучшению качества жилищно-гражданского строительства» предусматривается ряд мероприятий, направленных на резкое увеличение выпуска алюминиевых строительных конструкций. Помимо использования алюминия в ограждающих изделиях типа витражей, импостов, оконных переплетов, внутренних перегородок, подвесных потолков и пр. предусматривается его применение в конструкциях, совмещающих ограждающие и несущие функции. Наиболее экономичны из подобных конструкций — системы, основанные на использовании тонких мембранных поверхностей.

В мембранах под действием нагрузки возникают только растягивающие усилия, что позволяет даже при весьма больших пролетах применять алюминиевые листы толщиной не более 0,8— 1 мм. Алюминиевые мембраны можно широко использовать в качестве обшивок стеновых и кровельных панелей, утепляемых минераловатными плитами; при этом исключаются процессы склеивания. Все это позволяет без крупных капиталовложений достаточно быстро организовывать изготовление панелей на любом заводе строительных конструкций.

Повышение жесткости обшивок и всей конструкции в случае необходимости достигается предварительным напряжением. В таких панелях обшивки включаются в работу продольных ребер, благодаря чему представляется возможным перекрывать столь большие пролеты, что в отдельных случаях размеры панелей увеличиваются до размеров пространственных блоков.

Мембранные системы могут найти широкое применение в качестве стенового и кровельного ограждения при послойном способе монтажа. Для этой цели алюминиевые ленты, длина которых составляет 400—500 м, а ширина колеблется от 1,2 до 2,2 м, в компактных рулонах доставляют на строительную площадку и используют как ограждение здания. Необходимая жесткость такой стены или кровли достигается, так же как и панелей, предварительным напряжением. Исключение заводской обработки полуфабрикатов способствует резкому снижению стоимости конструкции, сокращению сроков строительства и позволяет уже сейчас внедрять в практику эти эффективные решения. Доставка компактных рулонов к месту строительства в несколько раз увеличивает эффективность использования транспорта.

Не менее перспективным является использование мембранных растянутых поверхностей в специальных сооружениях — градирнях, ангарах, резервуарах, в замкнутых емкостях типа водонапорных баков, хранилищах зерна и пр., где мембранные внутренние усилия самоуравновешены.

Развитию мембранных систем в значительной мере способствовали исследования и конструктивные разработки, проводимые в лаборатории алюминиевых конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко в содружестве с рядом проектных организаций. Эти разработки в основном были направлены на изыскание простых и достаточно надежных способов предварительного напряжения мембранных систем. В задачу экспериментально-теоретических исследований входило изучение напряженно-деформированного состояния системы в процессе предварительного напряжения и при действии внешней нагрузки с учетом податливости опорного контура и температурных перепадов, а также разработка методики расчета на основе этих исследований.

Для ограждений из рулонируемых материалов необходимо было изыскать простые и надежные способы соединения лент со стальными элементами каркаса.

В большинстве рассматриваемых конструкций применены предварительно-напряженные тонкие алюминиевые листы, поэтому в книге также освещены вопросы релаксации алюминия при температурных колебаниях и его коррозионной стойкости. Всесторонние исследования отдельных узлов мембранных конструкций и работы мембран в сооружении позволили разработать достаточно оптимальные конструктивные решения, вошедшие в практику строительства.

В книге нашли отражения исследования, проведенные за период 1965—1974 гг. под руководством автора аспирантами ЦНИИСК Г.Г. Михайловым, Ю.М. Дукарским, В.В. Карлиным, Б.Е. Киселевым, В.Б. Микулиным, Л.В. Красненковой, В.И. Костюковичем. Освещены также результаты исследований, выполненных в 1970—1973 гг. Г.Г. Михайловым, Л.В. Красненковой и В.Б. Микулиным в ВИЛСе.