Здесь собраны сатьи в продолжение темы "Строим экодом".
www.liveinternet.ru/users/3437689/post137410449/
www.liveinternet.ru/users/3437689/post137461447/
Купольный дом из пенополистирола
Жители северных районов Канады в свое время строили дома из ледяных блоков. Теперь купольные дома производят в Японии из понополистирола. Такие дома достаточно легко и быстро собираются коллективом из нескольких человек. Построено уже 480 таких домов в сельскохозяйственных угодьях в одном из курортных поселков на острове Кюсю, они используются, как жилые постройки и розничные магазины.
Основное преимущество подобных строений – низкая стоимость, цена дома начинается от 30 000$. Вместе с тем, купольный дом имеет длинный список других преимуществ. Толщина стен в семь дюймов обеспечивает хорошую теплоизоляцию. Стены покрыты огнеупорным материалом. Купол дома никогда не заржавеет и не сгниет. Кроме того, такой дом устойчив к землетрясениям, а форма дома помогает справляться с сильным ветром.
Интерьер и экстерьер дома кастомизируются, компания, производящая дома предлагает несколько совмещающихся друг с другом конструкций, что позволяет весьма универсально собирать помещения различного предназначения, конференц-залы, бары, рестораны, мини-гостиницы.
Материалы для строительства
Плиты ONDEX – листовой профилированный пластик, использующийся в качестве кровельного и/или стенового материала в зданиях и сооружениях промышленного, коммерческого и сельскохозяйственного назначения. Высокая прочность профилированных листов ПВХ "Ондекс" по сравнению с обычными ПВХ плитами достигается благодаря особой технологии производства ("двуосная ориентация").
Так как материал прочен и легок, он находит применение в качестве кровельного и фасадного материала во всех областях, где важна прочность, прозрачность и стойкость к воздействию солнца и химическая стойкость. А именно: при перекрытии рынков, торговых центров, стадионов, спортивных и развлекательных комплексов; навесы для автостоянок, АЗС, остановок, козырьки; при строительстве ангаров, складов и складских помещений, теплиц, различных кровель и стен, для отделочных работ; для использования во внутренних помещениях для прозрачных внутренних перегородок, световых фонарей, кабин душа, декоративных элементов; для пристроек, садовых навесов, купольных сводов, домашних теплиц, изгородей.
Styrodur С – плиты зеленого цвета, изготовленные из экструдированного пенополистирола. Материал имеет однородную структуру и состоит из герметических ячеек, которые содержат воздух, благодаря чему Styrodur С обладает уникальными теплоизоляционными качествами. Styrodur С обладает незначительным водопоглащением, а также паро и водозащитным слоем для дополнительной защиты от влаги и пара. Экструдированный пенополистирол обладает высокими показателями прочности и выдерживает большие механические нагрузки. Styrodur С – морозостойкий и биостойкий материал, что обеспечивает его долговечность и стабильность технических характеристик при эксплуатации. Материал экологически чистый так, как при его производстве не используются фреоны.
Оригинальный дом-орхидея продан!
«Дом-орхидея», построенный в заповеднике в Великобритании, продан за рекордную для загородного дома сумму в 7,2 миллиона фунтов стерлингов, сообщает The Daily Mail.
Дом, напоминающий по форме орхидею, был приобретен покупателем, пожелавшим остаться неизвестным. Квадратный метр жилья обошелся ему более чем в 60 тысяч долларов за квадратный метр, что превышает расценки на дома, к примеру, в Беверли-Хиллз. За эти деньги таинственный покупатель получит дом с выходом на озеро, дополненный загоном со стеклянными стенами, сквозь которые можно наблюдать за жизнью бобров.
Для строительства «дома-орхидеи» понадобилось три года. Дом будет производить больше энергии, чем потреблять: под землей расположена геотермальная электростанция, также будет использоваться энергия дождя, солнца и ветра.
Источник: http://www.builder-c...44e2c72bb153b6f
Надуем - будем жить
Купола давно относятся к традиционным архитектурным формам. Но несколько десятков лет назад появился купол, ставший «новой парадигмой в строительстве». Это воздушный или монолитный купол. Его использование было запатентовано Дэвидом Б. Сауфом. Популярность технологии Сауфа продолжает расти. Вполне вероятно, недалек тот день, когда и воздушный купол перейдет в разряд традиционных. Технология, созданная воздухом Построить здание на основе воздушного купола достаточно просто. Сначала собирается круглый металлический каркас. Затем к нему прикрепляется круглая форма, которая при помощи двух вентиляторов наполняется воздухом и приобретает вид купола. В раздутом виде купол покрывается восьмисантиметровым слоем полиуретановой изоляционной пены. Следующий этап — сборка из стальных дуг металлического каркаса. Каркас фиксируется вмонтированными в слой полиуретана крючьями и покрывается пятидесятисантиметровым слоем бетона. После этого — отделочные работы. Получается настолько прочная конструкция, что ее рекомендовали к применению в районах, подверженных стихийным бедствиям: землетрясениям, торнадо, ураганам. Дом, построенный на основе воздушного купола, способен противостоять ветру, дующему со скоростью более 200 км/час и выдерживает землетрясения силой в восемь баллов. Воздушный купол изготовлен из полиэстера, покрытого винилом, и обладает высокой прочностью и огнестойкостью. На заре становления технологии, для снижения себестоимости строительства было принято простое, но значительно экономящее денежные средства решение — использовать купол многократно. Т. е. купол надули, нанесли слой полиуретановой пены, построили железобетонный каркас, купол сняли. Можно переходить к следующему аналогичному процессу. На первый взгляд единственная сложность — очистить воздушную форму от остатков пены. Оказалось не все так просто. А чем накрыть полиуретан? Верхний слой крыши протекать не должен — пена не выдержит, начнет пузыриться. Перепробовали многое: различные виды штукатурки, акриловый, бутил-каучуковый и уретановый эластомеры, бетон. Все они выдерживали не более пяти лет. Потом куполообразный свод начинал капать. Конечно, существовали надежные покрытия, дававшие 100% гарантию, но они были дороже воздушного купола. Поэтому строителям пришлось вернуться к первоначальной технологии — использовать купол не в качестве инструмента, а как составляющую здания. Возможности и преимущества Куполообразные строения могут менять размер и даже, как не странно, форму. Допустимы включения фрагментов обычных железобетонных стен или других куполов. В случае необходимости можно построить двойной купол (по принципу матрешки). Такой купол лучше приподнять над землей при помощи свай, а двери сделать в его основании. Технологию строительства с использованием воздушного купола можно использовать при создании одно- и двухэтажных зданий. Одно из главных преимуществ воздушно-купольной технологии (термин автора статьи) в ее дешевизне. Монолитный купол не нуждается в мощном, глубоком фундаменте. Он поддерживается кольцевой железной опорой. Лучи опоры погружаются в землю на рассчитанную глубину и заливаются бетоном. Если строительство ведется на мягких почвах, то опорные части купола могут быть увеличены по периметру, т. е. не надо достраивать никаких дополнительных поддерживающих структур. Кроме того, строительные работы круглый год ведутся на закрытой, «утепленной» стройплощадке. Помимо своей главной функции — создания формы строения, воздушный купол выполняет и вторую — защита от непогоды. Из графика работ не выбьют ни проливные дожди, ни снежные метели. Слой полиуретановой изоляционной пены, которым покрыта воздушная форма, является очень мощным энергосберегающим фактором. Нагревание и охлаждение купола обычно на 25-50% дешевле, чем обычного здания той же площади. Кроме того, слой полиуретана — барьер для проникновения влаги. Вентиляция и обогрев Чтобы оптимизировать температурный баланс куполообразных домов, системы нагрева и охлаждения воздуха направляют его поток вдоль стен. В отличие от обычных строений в куполах системы вентиляции подают свежий воздух не постоянно, а «порциями». Специальный датчик, контролирующий содержание оксида углерода, определяет, когда надо почистить «атмосферу». «Отец» технологии воздушного купола Д. Б. Сауф в качестве системы охлаждения воздуха предложил использовать длинную захороненную в земле трубу. В некоторых случаях, это доказало свою эффективность. Например, в районах с жарким климатом. В идеале дом, снабженный охлаждающим трубопроводом, должен находиться на небольшом холме. Трубопровод состоит из двух частей: первая параллельна откосу холма, а вторая расположена почти горизонтально, с очень небольшим углом наклона. Он необходим для того, чтобы в трубопроводе не скапливалась вода. Теоретически, трубы десятисантиметрового диаметра и трехметровой длины достаточно для охлаждения 150 м2. дома. На практике, очень немногие дома расположены на невысоких холмах. Для всех остальных, возможно, использование трубы в форме перевернутого U. Труба должна иметь небольшой диаметр, чтобы не стать удобным туннелем для мелких грызунов. Надуем — будем жить Чаще всего технология воздушных куполов используется при строительстве школ, спортивных сооружений, конференц-залов, церквей, складов, хранилищ и магазинов. Например, в небольшом городе Тексома (США), находящемся на границе штатов Техас и Оклахома, не могли построить новую школу в течение 20 лет. Денег не хватало. Пока муниципалитет города не узнал о технологии монолитных куполов. Вскоре школа появилась, потому как стоимость здания, построенного на основе воздушного купола, обычно ниже других. На ее отоплении экономят до $3,5 тыс. в год. И муниципалитет надеется вскоре полностью окупить все строительные затраты. Очень популярна технология при строительстве церквей. Купол для них форма традиционная. Не так давно в г. Бирмингем, штат Алабама, была построена церковь с самым большим монолитным куполом. Он имеет диаметр 85,4 м. Общая площадь строения 5800 мг. В церкви может разместиться 3 тыс. человек. Недавно Дэвиду Б. Сауфу был предоставлен патент на «Crenosphere» — огромный монолитный купол, предназначенный для проведения крупномасштабных спортивных событий. Его диаметр может варьировать от 91,5 до 300 м, а высота достигает 150 м. К достоинствам «Crenosphere» относится то, что она не имеет никаких внутренних опор, которые мешают в полной мере, наслаждаться просмотром спортивных соревнований. Довольно часто купола используют в качестве хранилищ. Например, цемента. Первоначально купол был способен вместить от 15 до 30 тыс. т. цемента. Несколько лет назад он увеличился в размерах настолько, что в нем можно хранить до 100 тыс. т. В 1999 г. для цементной компании Gulf (Объединенные Арабские Эмираты) было построено куполообразное хранилище с четырьмя туннелями общей вместимостью 115 тыс. т. При строительстве туннелей так же была использована воздушно-купольная технология. Весь объем работ был выполнен менее чем за шесть месяцев, а стали, было использовано на 40 % меньше, чем при строительстве бункера со стальной крышей. В этом же, 1999 г. для одного из крупнейших производителей цемента — компании Southdown (США) был построен купол диаметром более 60 м и высотой 31,5 м. Хранилище вместимостью 90 тыс. т. было построено всего за 10 недель. За время существования технологии построены сотни жилых куполообразных домов. От крохотных, площадью в 30 м2., до роскошных особняков, стоимостью в несколько миллионов долларов. Недавно появились два новых типа жилых куполов: «Orion» и «EcoShell». «Orion» — двухэтажный домик площадью 223 м2. Его внешние стены при помощи фанеры «замаскированы» под обычные прямые. «EcoShell» — купол без изоляции. Ее отсутствие, значительно снижает стоимость дома, до $1000. Создатели «EcoShell» надеялись, что он может пригодиться при решении жилищной проблемы в развивающихся странах. И не просчитались. Уже поступил заказ на строительство 4000 куполообразных домов в г. Гиберабад (Индия). Избушка, повернись! Наверное, не каждый в качестве уютного семейного очага представляет себе что-то куполоподобное. А если оно еще и крутится вокруг собственной оси? Оказывается, есть немало смельчаков (или романтиков), мечтающих поселиться во вращающемся доме-куполе. Кстати, им уже есть из чего выбирать. Только одна из компаний — «Sun-space» (г. Ванкувер) предлагает девять различных моделей вращающихся куполов. Площадь домиков варьируется от 75 до 390 м2. Два года назад все модели были перепроектированы с целью увеличения площади второго этажа. Главный секрет вращающихся домов в установленной под ними поворотной системе. Поворотный стол управляется 745 Вт двигателем, мощностью всего в одну лошадиную силу. Управление вращением дома можно передать компьютеру, можно включать-выключать кнопочку, а можно повернуть дом вручную. Вращение, как дополнительное «удобство» не исключает наличия уже привычных электричества, водоснабжения или канализации. Все это течет по гибким шлангам, подключенным к дому, повторяя траекторию его движения. Собирается вращающийся купол за три месяца бригадой из четырех человек: техника и трех рабочих. Наверное, все-таки это потрясающе — жить во вращающемся доме. Ложишься спать, а за окном стриженый газон, просыпаешься — а там корабельные сосны. Очень скоро во вращающихся куполах можно будет просто посидеть за чашечкой кофе. «Sunspace» готовит проекты для вращающихся офисов, магазинов, гостиниц, закусочных.
Источник: http://www.stroymart...blications/728/
Купольные конструкции - практика изготовления
Сегодня мы все чаще становимся свидетелями использования архитектурного стекла в качестве конструкционного материала. Новые и реконструированные здания центральных улиц Киева, а также других больших городов оформляются современными светопрозрачными конструкциями. Среди разработок ведущих архитекторов появляются новые объекты с применением фасадного остекления. Можно смело утверждать что роль стекла в этих решениях от второстепенной переходит к главенствующей.
Этот фактор определяет важность распространения опыта сооружения остекленных конструкций. Специалистам это необходимо для изучения новых технологий, выбора лучших решений или же учета допущенных ошибок. Для начинающих переработчиков не осведомленных в нюансах производства и монтажа подобных объектов этот опыт полезен поскольку позволяет разобраться во многих деталях и вопросах.
В связи с этим журнал "Витрина" открывает новую рубрику в которой будет освещаться опыт изготовления фасадного остекления или сложных остекленных конструкции.
В этой статье мы рассмотрим особенности остекления следующих объектов построенных в г. Киеве:
- цилиндроидальный фонарь перекрытия бассейна в гостинице "Премьер-Палац" по бульвару Шевченко 5
- сферический цилиндроидальный ( и конусоидальный фонари дневного света на майдане Незалежности;
- сферический фонарь на Бессарабской площади.
Прежде всего приведем их размеры:
А) цилиндроидальный фонарь дневного света бассейна гостиницы "Премьер-Палац"
R = 5290 мм - радиус арки;
h = 2190 мм - высота сегмента;
l= 19200 мм - длина цилиндроида;
f = 8350 мм - проем хорды;
Б) сферический фонарь на майдане Незалежности
где
R = 3204 мм - радиус арки;
h = 1350 мм - высота фонаря;
f = 6000 мм - проем хорды;
В) сферический фонарь на Бессарабской площади
где
R = 18000 мм - радиус арки,
h = 2300 мм - высота сегмента,
f = 1 2000 мм - проем хорды,
Г) конусоидальный фонарь на майдане Незалежности
h = 5500 мм - высота конуса;
d = 3200 мм - диаметр основания.
Общим для всех представленных конструкций является комбинированный метод структурного остекления - так называемая "четырехсторонняя система", при которой крепление стеклопакета со всех сторон осуществляется при помощи конструкционного клея (герметика) (согласно классификации, предложенной Томашем Вежговским, см журнал "Витрина" № 4(14), 2001) с использованием механического внутреннего крепления - внутреннего замка
Этот метод имеет ряд преимуществ Во-первых, использование специального конструкционного клея обеспечивает полную герметизацию конструкции, а во-вторых, использование механического внутреннего замка в креплении стеклопакета к несущему каркасу обеспечивает возможность надежной первоначальной установки, поскольку угол наклона ее большей части превышает 30°.
Однако на практике встречаются случаи, когда при установке конструкций в точках стыка несущего каркаса и стеклопакета обнаруживаются некоторые отклонения, т е конструкция несущего каркаса не стыкуется со стеклопакетом. В таком случае, к образовавшимся зазорам подбираются опорные столики, которые смогут обеспечить стык
Несущие каркасы представленных конструкций выполнены из черного металла (конструкции на Майдане Незалежности и Бессарабской площади) или нержавеющей стали (фонарь дневного света над бассейном гостиницы "Премьер-Палац").
Выбор материала несущего каркаса определялся, исходя из экономических соображений и конструкционных требований к объектам в целом.
Основным материалом в производстве светопрозрачных конструкций продолжает оставаться алюминий. Однако его стоимость выше, чем стоимость "чёрного" металла и нержавеющей стали. Поэтому в ряде случаев, не требующих применения сложных системных профилей, которые можно изготовить только с помощью экструзии алюминия, появляется возможность использовать несущие элементы, выполненные из альтернативных металлов (чёрного металла или нержавеющей стали). Это стало реальным в связи с освоением производства конструкционного клея -герметика, который позволяет связать стекло с металлом, что существенно снижает стоимость самой конструкции и является привлекательным с экономической точки зрения.
Следует отметить, что экономический фактор при выборе материала несущей конструкции не является приоритетным. Определяющим оказался расчёт прочностных характеристик несущего каркаса. Несущий каркас должен выдерживать:
а) собственный вес конструкции,
б) вес стеклопакетов,
в)снеговую нагрузку, которая согласно требованиям нашей климатической зоны составляет минимум 88 кг (80 кг снега плюс дополнительных 10% за счёт намокания на 1 кв. м). По данным некоторых конструкторов эту величину следует принимать равной 1 20 кг.
Таким образом, если бы алюминий использовали при изготовлении фонарей больших габаритов (см. фото 1, 2, хорда 8350 мм и фото 3, хорда 6000), всё равно необходимо было бы подводить дополнительный металлический каркас, что увеличило бы громоздкость конструкции, а также привело бы к возрастанию её стоимости. В то же время, предложенное техническое решение позволяло обойтись без применения алюминиевых профилей.
Отметим, что при выборе материала несущих каркасов также необходимо учитывать особенности функционального предназначения объекта. Например, фонари дневного света сооружаются над бассейнами. Но на сегодняшний день не все бассейны оснащены современными системами очистки. Как известно, в соответствии с правилами поддержания чистоты и выполнения санитарно-гигиенических требований, в таких бассейнах проводится специальная обработка согласно определенному регламенту (раз в неделю, в месяц и т.д.). Как правило, при такой обработке образуются пары агрессивных веществ (хлор, фтор, озон), которые, испаряясь из воды, собираются под купольным пространством, что существенно усиливает коррозию. Нержавеющая сталь, обработанная специальной антикоррозионной и пожароустойчивой краской - это металл, который гораздо более устойчив к окислению и, следовательно, лучше защищен от коррозии, чем обычная сталь. Таким образом, нержавеющая сталь является в этом случае правильным решением при выборе материала для конструкции купола бассейна.
В других же объектах, где не предполагается наличие агрессивной атмосферы, применение нержавеющей стали, значительно более дорогой, чем чёрный металл, является нецелесообразным. Поэтому вместо нее может использоваться чёрный металл. В этом случае получается менее дорогостоящий несущий каркас.
Важным элементом всех представленных светопрозрачных конструкций является гнутый стеклопакет. Для примера приведем характеристики стеклопакета в конструкции фонаря над бассейном гостиницы "Премьер-Палац".
Формула стеклопакета в цилиндрическом фонаре над бассейном в гостинице "Премьер-Палац" - (6-ПВБ-4К)-12-(4К)-12-(4-ПВБТ-6). Это двухкамерный стеклопакет с тремя видами стекла (среди них два триплекса), общая толщина 48 мм, где (6-ПВБ-4К) - верхнее стекло (триплекс), толщиной 10 мм, ПВБ - поливинилбутиральная плёнка, Т- тонирующая плёнка Trosifol.
Предназначение объекта подразумевает использование в стеклопакете двух триплексных стёкол, как наружного, так и внутреннего, чтобы обеспечить безопасность людей даже при непредвиденной нагрузке (удар или падение тяжёлого предмета).
Стекло типа 4К, которое применяется в стеклопакете дважды обеспечивает теплозащитные свойства стеклопакета Наличие двух энергосберегающих стекол обусловлено тем, что в наклонных конструкциях с углом несущего каркаса близким к 0° (именно они преобладают в структуре куполов) сопротивление теплопередаче ниже, чем в конструкциях с вертикальным остеклением (см журнал "Витрина", № 1 О, с 16-23).
Тонирующая пленка стеклопакета Trosifol, расположенная в верхнем триплексе, обеспечивает вид тонирования светопрозрачной конструкции. Именно она придает небесно-голубой оттенок куполу над бассейном гостиницы "Премьер-Палац".
Таким образом, выбранный тип стеклопакета удовлетворяет всем эксплуатационным требованиям к объекту.
Однако известно, что стекло - это достаточно "капризный" материал. С одной стороны, оно очень хрупкое, с другой - очень тяжелое. Создавая остекленные конструкции тем более, используя изогнутое стекло, архитекторы стремятся к минимизации непрозрачных элементов, увеличивая размер стеклопакета до максимума. Поэтому возникает вопрос, каким может быть максимальный размер стеклопакета?
В общем случае, его размер определяется следующим образом:
1 Оптимизация раскроя. Размер стекла должен быть равен части, получаемой при разрезе на одинаковые отрезки стандартного листа. Оптимальный раскрой - это всегда компромисс между замыслом архитектора, техническими возможностями производителя и эксплуатационными требованиями.
2 Реальный вес. Размер стеклопакета должен соответствовать техническим возможностям его монтажа. Например, присоски используемых в большинстве случаев приспособлений способны поднять только плоские и цилиндрические стекло-пакеты с большим радиусом кривизны, и абсолютно непригодны для поднятия объекта сферической формы, т е гнутой в двух плоскостях сферы.
Кроме того, большой вес стеклопакета повышает риск разбить его при малейших неаккуратных движениях.
3 Геометрия конструкции. Необходимо было разделить длину арки на нечетное количество проемов, заполняемых стеклопакетами для избежания образования зенитного стыка между стеклопакетами, где может задерживаться вода (см фото. 1).
Учитывая эти требования, несущий каркас фонаря над бассейном гостиницы "Премьер-Палац" был секционирован на 1 8 арок, радиус которых - 5290 мм. Вдоль арок уложено 7 рядов стеклопакетов, при этом размер стеклопакета составил 1100 мм в ширину и 1375 мм в длину при весе 90 кг.
Главной проблемой в решении изготовления всех светопрозрачных конструкций всегда остается проблема герметизации поскольку ее игнорирование сводит на "нет" все достоинства конструкторских усилий.
В описании метода комбинированного структурного остекления мы упомянули, что стекло (одиночное стекло, стеклопакеты, триплексы) и несущий каркас склеивались особым герметиком. В данных конструкциях использовался клей - герметик фирмы "Sika AG" (Швейцария).
Химические характеристики клея Sika AG:
Однокомпонентный полиуретан; механизм полимеризации - воздействие влаги воздуха; продолжительность липкого состояния - 50 минут; скорость полимеризации - зависит от температуры и влажности; изменение объёма - 6 %; твердость по Шору - 40; прочность на отрыв - 1,8 н/мм2; прочность на разрыв - 6,00 н/мм2; относительное удлинение при разрыве - > 600 %; критическая точка потери эластичности - 62%; температурная стойкость - от - 40° С до +90° С; срок хранения - 1 2 месяцев при температуре от + 5° С до + 35° С.
Однако наличия лишь одного, хотя и высококачественного клея недостаточно для обеспечения полной герметизации светопрозрачной конструкции. Всегда необходимо проводить предварительную обработку элементов конструкции.
Во всех указанных объектах сначала с помощью очистителя Sika Haftreiniger 205 были тщательно очищены и подготовлены необходимые поверхности для нанесения грунтовки (праймера) Sika Primer 206 J. Далее с помощью последней были обработаны все поверхности стеклопакетов в местах последующего контакта с герметиком (грунтовка улучшает адгезию клея к стеклу и защищает его от воздействия ультрафиолетовых лучей). И лишь после этого все элементы конструкции купола склеивались клеем Sika flex 265, а герметизирующие швы между стеклопакетами обрабатывались герметиком Sika flex 22 1, который отличается особой стойкостью к ультрафиолету.
Высокое качество герметизации несущего каркаса достигалось и благодаря большой площади склеивания. Для надёжного клеевого соединения и герметизации, например, в куполе бассейна гостиницы "Премьер-Палац", толщина стеклопакета 48 мм является вполне достаточной. Наличие клея по всей толщине стеклопакета и в примыкающей части с ригелем обеспечивает герметичность купола.
Обобщая опыт изготовления рассматриваемых объектов, приведём примеры решения конструкционных узлов
Обращаем внимание читателей на схему открывания верхнего стеклопакета купола с гидравлическим приводом, (рис. 6, фото 6). Необычное решение конструкционного узла в механизме подъёмного элемента стало новшеством в сфере производства светопрозрачных конструкций. Подъёмный элемент открывает принципиально новые возможности решения проблемы проветривания помещения и дымоудаления.
Дубчак Л. Купольные конструкции - практика изготовления // Витрина. 2002 . №3. C. 8-13
КУПОЛА ГРЕБНЕВА
Цитата
«Разве человек желток, чтобы жить в сфере? А разве вы кирпич, чтобы обитать в кубе?»
Эти слова, написанные на стенде фирмы «Грифон», заставили меня остановится. Дело было в апреле 2007 года, на выставке «Высокие технологии XXI века». Так автор этой книги познакомился с ноосферной архитетурой Гребнева.
Проекты его домов захватывают воображение. Представьте себе постройки, словно сошедшие со страниц романов великого Ефремова. Каждая усадьба похожа на небольшой городок из светлых, легких на вид куполов. Они соединяются галереями и широкими террасами, похожими на висячие сады Семирамиды. В куполах прорезаны широкие окна, заливающие внутренность жилища естественным светом. Верхушки некоторых куполов прозрачны.
В.Н.Гребнев, придумавший концепцию и технологии для строительства ноосферных домов, утверждает: полусфера – самое естественное в мире. Такие дома органически вписываются в природу, живут с нею в гармонии. Это вам не дом из прямых углов, что вынужденно противостоит всему: ветрам, дождям, снегу. Прямые углы не присущи живому. Сам человек состоит не из углов, а округлостей.
Прочность сферы обеспечена равномерным распределением нагрузок на все точки поверхности. Она блестяще работает на сжатие и на прогиб. Это аксиомы.
Сфера – наилучшая форма для дома при ветровых и снеговых нагрузках.
Сфера имеет наибольший объём при наименьшей площади поверхности.
Минимальны материалоёмкость, трудоёмкость и время создания сферы.
Так как сфера изготавливается бесшовной, минимизируются теплопотери; отопительная система дома – минимальная.
Всё необходимое для изготовления сфер базируется на 2-3машинах.
Не нужен ремонт кровли-крыши, ибо она не течёт.
Вопрос вентиляции – открывающееся и герметически закрывающееся отверстие вверху сферы.
Дом-сфера дёшев в эксплуатации; нет необходимости ремонтировать фасады, перекрытия, чердаки, красить фасады и крыши.
Ввиду лёгкости и прочности сфер целесообразно их строительство в сейсмически опасных районах.
Не нужны специальные блоки-фундаменты, объём «вытягивается» цельным с глубины промерзания (для различных грунтов – разные технологии).
Цельновозведённую сферу значительно сложнее разрушить взрывами; даже пробитая в одном или нескольких местах, она не теряет своих конструктивных способностей и не складывается.
Удобно возведение сфер в труднодоступных местах: горных базах отдыха, геолого-разведывательных базах, в жилых поселках на Севере. В недоступные места всё оборудование доставляется на вертолёте.
Использование сферических композиций даёт новое формообразование в таких объектах, как бассейны, оранжереи, бани, теплицы, киоски, автостоянки, павильоны, магазины, кафе, видеозалы, фитнес-центры, офисы, спортзалы, пансионаты, детские лагеря и т. п.
Можно создавать сферические многоярусные городские структуры, используя минимальные площади под фундаменты, развивая пространственные композиции над трассами.
Удачно будут вписываться в сферические ансамбли вантовые конструкции: пространственные переходы, большие консольные выносы балконов и площадок, включение земного ландшафта и водной поверхности.
В плане можно изготавливать пространственные объёмы любой формы.
В одной из сфер желательно оставлять участки с живым растительным дёрном и цветами, по которым можно и зимой ходить босыми ногами, восстанавливая свою энергетику.
Отладив технологии изготовления сфер различных размеров на месте строительства, мы создадим дешёвое, – то есть, такое, каким оно должно быть у природы, – и всегда новое строительство. Где архитектором будет тот, кто строит себе дом.
Подобное строительство сделает жилище человека не таким «драгоценным», трудоёмким и материалоёмким, как сегодня. Соответственно, будет формировать в нём большую степень свободы, мобильности и независимости в своём сознании...»
Так говорит Гребнев на своем сайте http://sfera-grifona.com/. Для сооружения своих домов будущего он создал особый материал:конецформыначалоформы полистиролбетон с удельным весом 300-400 кг/м3. По сути дела, полистиролбетон – это сверхлегкий бетон на цементном вяжущем и вспученном полистирольном заполнителе. С сентября 1999 г. гребневский строительный материал введен в ГОСТ (Р51263-99).
Итак, купола снаружи покрываются штукатуркой с армированными добавками, обрабатываются водоотталкивающими составами. Изнутри – шпаклюются, а потом окрашиваются или чем-нибудь обиваются. Фундамент состоит из песчаной подушки, ПГС (толщиной 300–400 мм), гидроизоляции, армированных бетонных колец различного диаметра толщиной 250 мм, полистиролбетонной подушки толщиной 200 мм - в качестве утеплителя. Самая верхушка купола делается прозрачной, покрытой листами ячеистого поликарбоната или триплекса с вентиляционными отверстиями.
Как говорят разработчики купольных домов, конецформыначалоформыполистиролбетон – первый приемлемый нынче для данной технологии материал. Но они ищут и другие, новые виды строительных материалов. Заинтересовали команду Гребнева, например, технологии на основе вспененных кремнезёмов – таких, как «Эколит» и «Силпор». Их создатели встречались с архитектором. Перспективы очень заманчивы, хотя пока эти материалы дороже полистиролбетона. Но эксперименты по этим технологиям уже начаты.
«Есть у нас технологии, нацеленные на возведение строительных объёмов за 2–5 дней, в зависимости от назначения, - пишет В.Н.Гребнев. - Давно пришло время менять отношение к строительству. По нашим ли технологиям или по другим, но мы должны строить иначе: быстрее, легче и дешевле. Созвучно с природой, миром. Мы сделали в этом направлении первые шаги...»
Уже сегодня мы, читатель, можем построить в стране тысячу новых городов. Городов-садов. Городов из семейных усадеб. Ноополисов. Пусть ворчат скептики: мол, многоэтажки дешевле, индивидуальные дома разорительны потому, дескать, что к ним придется подводить электричество от удаленных станций, строить для них гораздо большие канализационные и водопроводные системы. Господи, да не нужно все это в наших ноополисах! У нас – децентрализованная энергетика, индивидуальные системы очистки воды, утилизации грязных стоков и отходов. И мы не хотим в многоэтажные коробки, в тесную кубатуру квартирок. Чтобы рожать по три ребенка на семью, мы станем жить в светлых и просторных усадьбах – с подворьями, садами, служебными постройками. У нас будут свои бассейны, гаражи и мастерские.
Становясь хозяином собственного дома, граждане будущей Сверхновой России (СССР-2) становятся хозяевами собственной судьбы.
А наши правители и лопающиеся от денег строительные магнаты РФ продолжают запихивать нас в многоэтажные коробки, обрекая народ на малодетность и угасание! Они продолжают нас грабить, впаривая нам квадратные метры нездорового, устаревшего морально жилья по две-три тысячи долларов за один метр, как будто нет в стране технологий, что позволяют строить целый дом по стоимости всего одной-единственной комнаты в панельной коробке! Их банки предлагают нам ипотечные кредиты – и мы должны отдавать им стоимость полутора-двух квартир из-за долгих сроков строительства. Отдавать уже сотни тысяч «условных единиц», становясь настоящими кабальными рабами Системы. Тогда как ноосферные технологии уже сейчас позволяют возводить недорогие усадьбы за считанные дни – а то и часы!
Нет, не будет нам жизни в диктатуре экономистов, юристов, чиновников и финансистов. Нужна иная власть: Диктатура развития. Диктатура смелых и творческих людей. Она уже сегодня может собрать со всей страны такие технологии, что, будучи применены массированно и в комплексе, превратят Россию в край невиданного процветания.
Источник - http://www.rpmonitor...ail.php?ID=8178
Иногда ее надувают
Цитата
Помимо оборудования из стали и алюминия в строительстве используется надувная резиновая опалубка, называемая обычно пневматической. Эта технология, разработанная ленинградскими военными строителями еще в 1980-е годы, применяется для строительства бетонных купольных конструкций различной формы. Конструкции представляют собой тонкостенные оболочки (толщина 45-60 мм), причем высота купола может достигать 3,4-6 м. Они могут сооружаться непосредственно на фундаменте. На разостланную пневмоопалубку последовательно укладывают слои облицовки, паро-, тепло- и гидроизоляции, сварную сетку и бетонную смесь. До начала схватывания цемента (но не сразу, чтобы материалы не сползли по краям) в пневмоопалубку подается вентиляторами воздух до создания в ней избыточного давления. За счет последнего опалубка вздувается и принимает проектную форму. Швы между лепестками купола заделываются сразу после окончания подъема пневмоопалубки в проектное положение.
В настоящее время подобная технология известна под названием "экобетон", а величина конструкций за прошедшие десятилетия увеличилась. В современных условиях диаметр купола может доходить до 65 м, а при использовании поддерживающих конструкций можно создать купольное сооружение диаметром до 100 м. Для сравнения: диаметр купола собора Святой Софии в Константинополе составляет 31,4 м.
Источник - http://www.kommersan...x?DocsID=663984
Конструктивное решение легкой структурной оболочки большепролетного купола
Автор Анатолий Качуровский, Евгений Лизогуб
22.02.2006
Цитата
Купол — оболочка, образованная поверхностью вращения. При равных толщинах конструкции им можно перекрыть в несколько раз большие пролеты, чем плоскими плитами. Структура — пространственная стержневая система, образуемая на основе многократно повторяющихся элементов. Трубчатые стержневые элементы структур работают на растяжение или сжатие.
Предлагаемое авторами конструктивное решение купола выполнено на примере архитектурного эскиза центра фристайла, строительство которого планируется осуществить в Минске. Исходные параметры: диаметр — 100 м, высота — 24 м, материал — металл, полезная нагрузка — кровля, снеговая, технологическая и др. — 5 кПа. конструкции. М.: Стройиздат, 1969.
Воспоминания о будущем
Купола как строительные конструкции, перекрывающие пролеты 40 и более метров, строят на земле уже почти две тысячи лет. Трудно удержаться, чтобы не привести технические параметры наиболее интересных конструкций, возведенных в течение прошедших тысячелетий. История проектирования и строительства некоторых весьма поучительна и захватывающе интересна.
125 г. н.э. D = 43,4 м. Рим. Бетонный (!) кессонированный купол (opus caementium) Римского пантеона — самый прославленный, самый величественный, самый совершенный, лучше всех сохранившийся, чаще всех копируемый, грандиознее всех перекрытый — обилие превосходных степеней характерно для всех его описаний. Построен 1880 лет назад и до сих пор стоит — лучшего примера надежности не найти (!). Пролет купола в 43,4 м был превзойден только через 1800 лет. Бетон заливался вокруг деревянных кессонных форм, в основании слой бетона достигает 6 м, а наверху его толщина всего 1,5 м. Общая масса купола около 5 тыс. т. Полусферический купол имеет в центре круглое, обрамленное бронзовым бордюром отверстие диаметром 9 м — единственный источник освещения. Купол поднимается над ротондой на 22 м. Архитектор этого грандиозного сооружения неизвестен.
537 г. D = 31 м. Константинополь. Храм Святой Софии. За необъятный, кажущийся невесомым купол назвали восьмым чудом света. Проект математика Анфимия и архитектора Исидора.
1462 г. D = 42 м. Флоренция. Купол Санта-Мария дель Фьоре. Архитектор-инженер Филиппе Брунеллески. В отличие от купола Пантеона известна практически вся информация о проектировании и строительстве этого уникального сооружения. Сохранилось множество документов с описанием хода строительных работ, которые к настоящему времени проанализированы и частично опубликованы (журнал “Эволюция кровли”, № 2, 2004 г.).
Флорентийский купол возведен из естественного камня и кирпича, причем строился он без деревянных арок и кружал. Свод подобного пролета никогда не был повторен. Подробные документальные сведения о проектировании и возведении строительных конструкций известны в основном со второй половины XIX века, однако сооружение во Флоренции в этом отношении является исключением. Его автор Ф. Брунеллески так и не раскрыл, в чем же заключается секрет возведения кирпичного купола без кружал.
В 30-е годы ХХ века Бакминстер Фуллер разработал знаменитую пространственную конструкцию геодезического купола — полусферы, собранной из тетраэдров, которая стала одной из крупнейших конструктивных новаций минувшего столетия.
1960 г. D = 53 м. Сент-Луис, США. Геодезический купол “Климатрон” высотой 21 м, используемый как оранжерея ботанического сада, выполнен в алюминиевых конструкциях.
1960 г. D = 59,2 м. Рим. Купол спортзала Паллаццето. Железобетонный накат по сборным армоцементным элементам. Инженеры Вителоцци и Нерви.
1965 г. D = 196 м. Хьюстон, США. Один из крупнейших крытых стадионов “Астродом”, расположен рядом с космическим штабом НАСА. Высота купола 26,4 м.
1975 г. D = 212 м. Новый Орлеан, США. Купол стадиона на 95 тыс. зрителей. Его высота 32 м, площадь 3,54 га.
1997 г. D = 188 м. Nagoya, Япония. Купол спортивно-концертного комплекса на 40 тыс. зрителей. Высота 67 м, площадь поверхности 48 тыс. м2. Самый большой в мире купол, выполненный в виде однослойной структуры по схеме lattice. Стержни из стальных труб диаметром 65 см и длиной 10 м. Совместная разработка Takenaka Corporation и Mitsubishi.
1999 г. D = 320 м. Гринвич, Англия. Купол тысячелетия Миллениум. Архитектор Ричард Роджерс. Гигантская полусфера имеет высоту 50 м, 12 мачт высотой 100 м поддерживают скорлупу, представляющую собой двойное покрытие из панелей в форме секторов. Если убрать тросы, то купол не упадет, а лишь деформируется. Человеку удалось создать только два объекта, которые можно разглядеть из космоса, — Великую Китайскую стену и Миллениум.
2000 г. D = 110 м. Стокгольм, Швеция. Globen — спортивно-концертный комплекс. Крупнейшее сферическое сооружение в мире высотой 85 м.
2002 г. D = 125 м. Корнуэлл, Англия. Архитектор Николас Гримшоу. Гряда куполов ботанического сада “Эдем”. Cтруктура фирмы “Mero”, расход стали 24 кг/м2.
2002 г. D = 220 м. Сеул, Корея. Купол концертно-спортивного комплекса на 50 тыс. зрителей. Архитектор Николас Гримшоу.
2006 г. D = 230 м. Пекин, Китай. Купол Национального театра оперы.
Раздвижные купола
1963 г. D = 127 м. Питсбург, США. Купол стадиона — патриарх современных сооружений с раздвижными покрытиями. Он состоит из 8 лепестков, 6 из которых подвижны и накатываются на 2 неподвижных. Секторные элементы оболочки изготовлены из алюминиевых сплавов.
1970 г. D = 35 м. Камакуленд, Япония. Купольный раздвижной театр. 6 крайних сегментов-лепестков неподвижны, а 4 средних разъезжаются в разные стороны от оси симметрии, подкатываясь под крайние.
1989 г. D = 180 м. Торонто, Канада, Sky Dome. Максимальное расстояние между опорами 209 м, высота 86 м. Состоит из трех подвижных и одной стационарной стальных групп. Несмотря на свой огромный вес — 11 тыс. т и площадь — 3,2 га, купол раскрывается в течение двадцати минут.
1993 г. D = 213 м. Фукуоке, Япония. Купол бейсбольного стадиона на 52 тыс. зрителей. Трехслойная структурированная конструкция общей площадью 69 тыс. м2. Два подвижных сегмента раздвигаются на 120 градусов, открывая 60% площади. Покрытие из титановых листов.
2003 г. 360х210 м. Бранде (бывшая советская военная база), Германия. Огромный раздвижной ангар для двух дирижаблей. Шесть арочных подвижных сегментов высотой 107 м, открываясь, обеспечивают проем шириной 90 м. Элементы стальных конструкций изготовлены в Польше.
Структура большепролетного купола
Предпосылки. Металлоконструкции куполов больших пролетов (до 125 м), созданных в последнее время, выполнены, как правило, однослойными сетчатыми или в неких пространственных структурированных конструкциях. Например, типовые металлоконструкции элементов куполов, выпускаемые заводами США (Temcor) и Европы (Mero), изготовлены по сетчатой или структурной схеме. Лишь один купол — спортцентра “Динамо”, построенный в 2005 г. в Москве (разработчик — ЦНИИПСК им. Мельникова), выполнен с массивными сплошностенчатыми двутавровыми арками, кольцами и связями. Довольно подробная информация о нем опубликована в журнале “Промышленное и гражданское строительство” (№ 5, 2005 г.). Правда, авторы скромно умолчали о расходе металла. Судя по фотографиям, можно предположить, что удельный расход стали составил более 150 кг/м2. Сооружение получилось неоправданно металлоемким. Что интересно, купола из легких алюминиевых сплавов, построенные по чертежам этого же института даже под большую нагрузку, имеют расход металла всего лишь 12…20 кг/м2. Большая масса конструкции, на наш взгляд, иллюзия надежности.
Идея. Из возможных конструктивных схем — ребристо-кольцевой, сетчатой однослойной, структурной, выбрана схема трубчатой пространственно-стержневой сферической структуры. Для пролетов до 100 м строят обычно однослойный сетчатый купол. Но в однослойных оболочках существует проблема устойчивости. Для больших пролетов уже необходима некая пространственная структурированная конструкция. Представленная ниже принципиальная схема (рис. 1-3) сферической структуры предназначена для большепролетных куполов. Эта конструкция подходит и для небольших (менее 100 м) купольных сооружений, где нужна высокая степень надежности для исключения экстремальных ситуаций. В данном случае для обеспечения высокой надежности сооружения принята двухслойная с раскосами сетчатая сферическая структура.
При проектировании рациональной пространственной конструкции решаются две самые сложные задачи: 1) геометрия стержневой системы и генерация цифровой модели; 2) узловое соединение стержней. От этого зависит экономичность конструкции, а главное — возможность изготовления несложного узлового соединения стержней. Для предлагаемой конструктивной схемы подходят (как ни странно) с минимальными доработками стержневые элементы и узловые соединения, разработанные для плоской структурной плиты и доказавшие свою надежность на реальных объектах. Концепция представленной нелинейной структурной конструкции разработана не с нуля, а путем адаптации и доработки уже существующих плоских структур.
Узел соединения стержней (рис. 4). Безусловно, наиболее ответственная, сложная и самая главная деталь в структурной конструкции, а тем более в сферической — узловое соединение стержней. Узел — это момент истины всей структуры. Собственно структура и состоит из двух деталей — узлов и стержней. Со стержнем все ясно, его исполнение диктуется конструктивом узла. А вот придумать простой в изготовлении, а главное, надежный узел — задача непростая. Конструкция узлового соединения зависит от пространственного расположения стержней и возможностей завода-изготовителя. Для западных конструкторов задача упрощается — любой самый экзотический узел с машиностроительной точностью и высоким качеством изготовят на заводе. Цена там не является главным критерием. Например, этот интересный узел (рис. 5, 6), серийно изготавливаемый для небольших куполов, больше похож на карданный шарнир трансмиссии вездехода, чем на элемент строительной конструкции.
Время от времени одним из авторов (А. Качуровским) предпринимались попытки применить узел плоской структуры, обладающий высокой несущей способностью и достаточной технологичностью, для сферической структуры, но были безуспешными. Хотя потребность в нелинейных структурах у архитекторов есть. Но адаптировать апробированный узел никак не удавалось.
И вот только нарушив стереотипы и вращая в пространстве в немыслимых ракурсах и позициях узловой элемент, в какой-то момент стало ясно, что узел плоской структуры, способный соединить в одной точке 12 стержней, практически один к одному может быть применен и для стыковки 9 стержней сферической структуры. Необходимо лишь его должным образом сориентировать в пространстве и совсем немного доработать. Схема узла показана на рис. 4.
Учитывая опыт Брунеллески, построившего кирпичный купол Санта-Мария дель Фьоре, но так и не раскрывшего секрет его возведения без кружал, конструктивные тонкости не приводим, поскольку узел еще не запатентован. Для его изготовления не требуются специализированные заводы-производители. Аналогичный узел применен в трехслойных структурах зданий спорткомплекса игровых видов спорта и магазина беспошлинной торговли в Бресте. Получилось удачно совместить апробированный узловой элемент с рациональной в работе геометрией.
Геометрия. Узлы и соединительные стержни формируют пространство, заключенное межу ними, — зону. Зоны могут быть в виде тетраэдра, гекосаэдра (куба), октаэдра, додекаэдра, икосаэдра (треугольника) и т.д. Их форма может обеспечивать или не обеспечивать жесткость стержневой системы, например, тетраэдр, октаэдр, икосаэдр являются жесткими. Хотя сферическая сеть куполов “Эдема” (D = 125 м) построена на основе додекаэдров (шестиугольники, соты). От геометрии пространственно-стержневой системы зависит также ее рациональность. Геометрия, а точнее стереометрия, стержневой системы рассматриваемого концепт-купола основана на жестком восьмигранном модуле, многократно повторенном для формообразования оболочки купола (рис. 7).
На фрагменте макета (рис. 8) модуль выделен цветом. Интересно, что кристаллы синтетических алмазов, получаемые из углерода, имеют восьмигранную форму. Геометрия компоновочной схемы купола выполнена по мотивам систем структурных куполов, предложенных профессором Вроцлавской Политехники Я. Рембелякем (Janusz Rкbielak).
Геометрия оболочки купола определяет эффективность конструкции. В свое время Фуллер для геодезической сети производил сложнейшие вычисления длин стержней с точностью до шестого знака после запятой. Сейчас компьютер предоставляет для этого более широкие возможности. Есть даже программы построения сферических сетей по различным схемам. Однако построить цифровую 3D модель сферической структуры — основу расчетной и конструктивной схем — не так-то просто.
Конструктивное решение. Материалы
Вариант 1. Сферический купол диаметром 100 м и стрелой подъема 24 м. Структура выполнена, как и большинство мостовых и пространственных конструкций в Европе, из модной трубы. Стержневые элементы — из круглых труб диаметром 60…120 мм, t = 4…8 мм. Наружная сферическая поверхность радиусом 60 м формируется стержнями из круглых или прямоугольных труб, внутренняя поверхность купола и раскосы — из круглых труб. Трубчатые элементы стыкуются с помощью узлового соединения на болтах из нержавеющей стали класса А2. Болты работают как двухсрезные. По принятой схеме в узел приходит максимум 9 стержней, всего же такой узел может состыковать 12 стержней. Диаметры труб соответствуют расчетным усилиям. Еще одно хорошее свойство структур — возможность изменения материала в соответствии с изменением усилий в элементах. Так, для оптимизации всей конструкции нижняя, наиболее нагруженная часть сделана из коррозионно-стойкой стали НС-5Т, хотя для этой цели подходят и обычные — Ст. 20 или 09Г2С. Но по соотношению цена-качество лучший вариант — высокопрочная азотистая сталь НС-5Т, которая имеет высокие прочностные параметры: R = 491 МПа, ударная вязкость KCV = 98 Дж/м2. Верхняя часть структуры выполнена из коррозионно-стойких легких алюминиевых сплавов 1915Т или АДЗЗТ1, узловые элементы — из стали НС-5Т или ЗОХГСА. Большинство стержневых элементов выполнены из труб длиной менее 3,3 м. Стержни под большие сжимающие нагрузки и длиной более 3,3 м — из двух труб с заполнением пространства между ними сотовым заполнителем из номекса или алюминиевой фольги АМГ-2н.
Купол выполнен по беспрогонной схеме. Ограждающая конструкция — обшивка толщиной 1,5 мм из сплава АМГ-6 — крепится саморезами к прямоугольным или круглым трубам верхнего пояса. Крепеж (болты, гайки, шайбы) — из нержавеющей стали класса А2, в узлах с большими усилиями (более 50 т) — из высокопрочных болтов и гаек.
Вариант 2. Для спортивных сооружений, а тем более для фристайл-центра, где тренировки будут проходить в основном летом, конечно, купол должен быть раздвижным (рис. 9). Структура, хорошо работающая на несимметричные нагрузки, как нельзя лучше подходит для такого купола. Даже с механикой проблем не должно возникнуть, фирма Sew eurodrive изготавливает мотор-редукторы для гигантских параболических поворотных антенн и раздвижных куполов. Масса подвижных структурных секторов будет около 2 т.
Конструктивное решение предлагаемой нелинейной структуры подходит и для сферических сооружений — концертных комплексов и 3D кинотеатров IMAX.
Монтаж. Монтаж структуры похож на сборку конструктора для взрослых. Согласно монтажной схеме, стержневые элементы и узлы с помощью крепежа и гаечных ключей собираются в пространственную структуру купола. Стержни нижнего пояса посредством узловых опорных элементов крепятся к анкерным болтам железобетонного кольца. Монтаж производится снизу вверх поярусно.
Сборку структуры можно производить с помощью передвижных самоходных подмостей ПВС-12 (луноход), верхнюю часть купола собирать на отм. 0,00 и, подняв с помощью крана на проектную отметку, домонтировать переходные стержневые элементы с уже собранной частью.
Возможны также другие варианты монтажа.
Вопросы надежности. В последние годы катастрофы, вызванные обрушениями несущих конструкций крыш различных зданий и сооружений, выдвинули на первый план вопросы надежной работы большепролетных конструкций в стадии эксплуатации. Серьезно повышены требования к надежности несущих конструкций.
Структурная оболочка имеет значительно больший ресурс прочности, надежности и живучести, чем однослойная сетчатая оболочка при прочих равных условиях. Надежность работы структуры в основном обусловлена надежностью работы узлового соединения. Конструктивное исполнение узла таково, что болты в обжатом пакете работают как двухсрезные. А это значит, что в отличие от болтового соединения, работающего на растяжение, предлагаемое соединение при одинаковых диаметрах болтов имеет в два раза большие прочностные параметры. К тому же при проектировании реальной конструкции в расчетах не учитываются усилия, воспринимаемые поверхностями трения в обжимаемых элементах. При применении высокопрочных болтов запас прочности может быть более 50%. Надежность всей конструкции обусловлена резервом несущей способности узлового элемента. Натурные испытания узлового соединения показали более чем двукратный запас несущей способности по сравнению с расчетом.
Новые европейские нормы учитывают так называемый progressive collapse prevention — нужно быть уверенным, что, например, разрушение части несущей конструкции не приведет к обрушению всего здания. У нас это называется живучестью конструкции, хотя в белорусских нормах еще не прописано. В этом плане структурные конструкции наименее уязвимы благодаря замечательному свойству перераспределять нагрузку при выходе из строя некоторых стержней.
В лучших конструкциях однослойных куполов последних лет удельный расход стали около 24 кг/м2 (например, в конструкциях ботанического сада “Эдем”). В двухслойной структуре из того же металла и под такую же нагрузку расход может быть несколько больше, но зато и надежность значительно выше.
Эстетика сооружения. В интерьере легкая ажурная структура смотрится интереснее, чем массивные двутавровые балки. Прочная и надежная конструкция должна быть красивой. Для конструкции купола удачно применен авиационный принцип — хорошо и надежно летать может только красивый самолет. В справедливости этого афоризма один из авторов (А. Качуровский), будучи пилотом брестского аэроклуба и летая на заводских и самодельных аппаратах, неоднократно убеждался.
Эффективность представленной концепции большепролетного купола заключается в меньшей металлоемкости по сравнению с другими принципиальными схемами купольных сооружений, простоте изготовления и малой трудоемкости сборки.
Лирическое отступление
Авиастроительная, судостроительная и просто строительная индустрии живут, совершенно не пересекаясь, а между тем у всех при разработке конструкций самые главные вопросы — прочность и надежность. Инновационные технологии и материалы авиа- и судостроителей не проникают в область строительных конструкций, хотя там есть чему поучиться.
Трудно придумать худшие условия эксплуатации конструкции, которым подвергается, к примеру, легкая двадцатиметровая яхта Volvo в кругосветной гонке, противостоя яростным штормам, гигантским волнам и ураганам. А изготовлена она в осно
Лана_Берг обратиться по имени
Четверг, 21 Октября 2010 г. 13:36 (ссылка)
