Сооружение с мембранным покрытием

Изобретение относится к области строительства, в частности к сооружениям с мембранным покрытием. Технический результат изобретения - повышение эксплуатационной надежности. Сооружение с мембранным покрытием содержит расположенные над горизонтальным полом внешнее и внутреннее опорные устройства и предварительно напряженное мембранное покрытие с одной или несколькими замкнутыми полостями, образованными нижней и верхней мембранами, которые скреплены с внешним опорным устройством и соединены между собой торцами полости. Внешнее опорное устройство включает несколько плоских стен рамного типа с элементами оконного витража, торцы замкнутой полости мембранного покрытия выполнены в виде плоских мембранно-стержневых панелей или тонкостенных пластин, а каждая мембрана выполнена из плоского мембранного полотна в виде оболочки постоянной кривизны, криволинейность которой достигнута за счет поперечных сил предварительного напряжения. 23 з.п. ф-лы, 32 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Сооружение с мембранным покрытием, содержащее расположенные над горизонтальным полом внешнее и внутреннее опорные устройства и предварительно напряженное мембранное покрытие с одной или несколькими замкнутыми полостями, образованными нижней и верхней мембранами, которые скреплены с внешним опорным устройством и соединены между собой торцами полости, отличающееся тем, что внешнее опорное устройство включает несколько плоских стен рамного типа с элементами оконного витража, торцы замкнутой полости мембранного покрытия выполнены в виде плоских мембранно-стержневых панелей или тонкостенных пластин, а каждая мембрана выполнена из плоского мембранного полотна в виде оболочки постоянной кривизны, криволинейность которой достигнута за счет поперечных сил предварительного напряжения.

2. Сооружение с мембранным покрытием по п.1, отличающееся тем, что нижняя и верхняя мембраны выполнены из светопрозрачного материала.

3. Сооружение с мембранным покрытием по п.1, отличающееся тем, что нижняя и верхняя мембраны усилены высокопрочными канатами.

4. Сооружение с мембранным покрытием по п.1, отличающееся тем, что снабжено системой управления избыточным давлением и температурой воздуха, включающей воздухонагнетательный вентилятор, теплогенератор, воздуховоды и датчики давления воздуха.

5. Сооружение с мембранным покрытием по п.1, отличающееся тем, что снабжено автоматизированной системой управления работой сооружения, содержащей систему управления избыточным давлением и температурой воздуха, включающую воздухонагнетательный вентилятор, теплогенератор, воздуховоды и датчики давления воздуха, которая объединена с системой управления напряженно-деформированным состоянием сооружения, включающей ЭВМ, датчики скорости ветра и датчики напряжений, и с системой управления микроклиматом внутреннего помещения сооружения, включающей датчики относительной влажности, датчики освещенности и датчики температуры.

6. Сооружение с мембранным покрытием по п.1, отличающееся тем, что пол сооружения имеет в плане прямоугольное очертание, внешнее опорное устройство содержит две расположенные по торцам сооружения плоские стены рамного типа с элементами оконного витража, каждая из стен включает концевую арку, объединенную с расположенными в ее плоскости колоннами, внутреннее опорное устройство содержит одну или несколько вертикальных арок, установленных перпендикулярно продольной оси сооружения, нижняя и верхняя мембраны прикреплены к концевым аркам, нижняя мембрана покрытия расположена над внутренним опорным устройством и образует с полом и плоскими стенами сооружения замкнутую полость внутреннего помещения с избыточным давлением воздуха, верхняя мембрана покрытия расположена над нижней мембраной и образует с ней герметично замкнутую полость мембранного покрытия с избыточным давлением воздуха, а торцы замкнутой полости мембранного покрытия выполнены в виде горизонтально расположенных тонкостенных пластин, прикрепленных к земле между пятами арок и объединенных с мембранами.

7. Сооружение с мембранным покрытием по п.6, отличающееся тем, что нижняя и верхняя мембраны, прикрепленные к концевым аркам, опираются на вертикальные арки внутреннего опорного устройства, скреплены с ними и образуют по длине сооружения многопролетное мембранное покрытие с избыточным давлением воздуха в его герметично замкнутых полостях, имеющих между арками линзообразное поперечное сечение, при этом торцы замкнутых полостей покрытия выполнены в виде горизонтально расположенных рыбкообразных мембранно-стержневых панелей, прикрепленных к земле между пятами арок и объединенных с мембранами.

8. Сооружение с мембранным покрытием по п.1, отличающееся тем, что сооружение в плане выполнено прямоугольным, внешнее опорное устройство содержит две расположенные по торцам сооружения плоские стены рамного типа с элементами оконного витража, каждая из которых включает концевые арки, объединенные с вертикальными колоннами и скрепленные с мембранами покрытия, и две расположенные по боковым сторонам сооружения плоские стены с элементами оконного витража, каждая из которых включает наружную раму с многопролетным горизонтальным ригелем, объединенным с вертикальными колоннами, внутреннее опорное устройство содержит одну или несколько внутренних рам, а внутренняя рама включает многопролетный горизонтальный ригель, объединенный с вертикальными колоннами и расположенный в плане параллельно продольной оси сооружения.

9. Сооружение с мембранным покрытием по п.8, отличающееся тем, что каждая из расположенных по боковым сторонам сооружения плоских стен с элементами оконного витража, включающая наружную раму с многопролетным горизонтальным ригелем, объединенным с вертикальными колоннами, является стеной одноэтажного здания, протяженного по длине сооружения.

10. Сооружение с мембранным покрытием по п.8, отличающееся тем, что нижняя многопролетная и верхняя, выпуклая на длине всех пролетов, мембраны покрытия, скрепленные с концевыми арками, прикреплены к горизонтальным ригелям внешнего и внутреннего опорных устройств и по ширине сооружения образуют многопролетное линзообразное покрытие с замкнутыми полостями линзообразного поперечного сечения, а мембранно-стержневые панели торцов замкнутых полостей мембранного покрытия выполнены рыбкообразными и расположены вертикально в верхней части торцевых плоских стен сооружения.

11. Сооружение с мембранным покрытием по п.8, отличающееся тем, что мембранное покрытие выполнено в виде сборной оболочки, прикрепленной к концевым аркам и горизонтальным ригелям внешнего и внутреннего опорных устройств и включающей множество линзообразных панелей, каждая из которых в отдельности представляет собой выполненную из металла прямоугольную в плане герметично замкнутую полость, заполненную легким пористым материалом и образованную нижней и верхней мембранами, продольными боковыми торцами, каждый из которых выполнен в виде вертикальной рыбкообразной пластины, и расположенными на переднем и заднем концах линзообразной панели поперечными боковыми торцами, каждый из которых выполнен в виде тонкостенного тавра, к наружной горизонтально расположенной стенке которого приварены равные по длине и диаметру отрезки круглых труб, при этом в составе сборной оболочки рыбкообразные пластины продольных боковых торцов смежных панелей примыкают друг к другу вплотную, стыковочная труба, составленная из отрезков труб стыкуемых панелей, надета на соединительный круглый стержень, выполняющий роль горизонтального шарнира, имеющий длину, равную ширине панели, и ориентированный вдоль сооружения, а соединительный круглый стержень тех торцов стыкуемых панелей, которые расположены над горизонтальным ригелем внутреннего опорного устройства, прикреплен к ригелю проушинами.

12. Сооружение с мембранным покрытием по п.8, отличающееся тем, что концевые арки выполнены полигональными с прямолинейными участками между ригелями опорных устройств, а мембранное покрытие в каждом пролете сооружения выполнено в виде составной пластины, включающей перекрестные балки, объединенной с концевыми арками и ригелями внешнего и внутреннего опорных устройств и состоящей из множества линзообразных панелей, каждая из которых в отдельности представляет собой выполненную из металла прямоугольную в плане герметично замкнутую полость, заполненную легким пористым материалом и образованную нижней и верхней мембранами и расположенными по периметру полости ее боковыми торцами, каждый из которых выполнен в виде тонкостенного швеллера, при этом тонкостенные швеллера стыкуемых панелей составной пластины своими направленными наружу полками объединены между собой в перекрестные балки.

13. Сооружение с мембранным покрытием по п.11 или 12, отличающееся тем, что мембранное покрытие снабжено третьей мембраной, которая расположена под сборной оболочкой, прикреплена к концевым аркам и горизонтальным ригелям внешнего и внутреннего опорных устройств и совместно со сборной оболочкой образует по ширине сооружения многопролетное линзообразное покрытие, включающее герметично замкнутые полости с избыточным давлением воздуха, при этом мембранно-стержневые панели торцов герметично замкнутых полостей мембранного покрытия расположены вертикально в верхней части торцевых плоских стен сооружения.

14. Сооружение с мембранным покрытием по п.1, отличающееся тем, что пол сооружения в плане имеет шестиугольное очертание, внешнее опорное устройство содержит шесть расположенных по периметру сооружения вертикальных плоских стен с элементами оконного витража, а внутреннее опорное устройство содержит не менее шести вертикальных колонн и наружное опорное кольцо шестиугольного очертания в плане, опирающееся внутренними стенками на вертикальные колонны внутреннего опорного устройства и объединенное внешними стенками с плоскими стенами внешнего опорного устройства, при этом нижняя и верхняя мембраны прикреплены к внутренним стенкам наружного опорного кольца и образуют предварительно напряженное линзообразное мембранное покрытие с герметично замкнутой полостью, причем каждая мембрана внутри наружного опорного кольца имеет сферическое очертание, а торцами замкнутой полости покрытия служат внутренние стенки наружного опорного кольца, выполненного коробчатым.

15. Сооружение с мембранным покрытием по п.14, отличающееся тем, что наружное опорное кольцо выполнено в виде пространственной стержневой фермы, внутренняя вертикальная стенка которой закрыта торцевой мембранно-стержневой панелью, скрепленной с фермой и объединенной с мембранами линзообразного покрытия.

16. Сооружение с мембранным покрытием по п.14 или 15, отличающееся тем, что вертикальные колонны внутреннего опорного устройства расположены на вертикалях пересечения плоских стен внешнего опорного устройства.

17. Сооружение с мембранным покрытием по п.10, отличающееся тем, что герметично замкнутая полость линзообразного мембранного покрытия имеет избыточное давление воздуха.

18. Сооружение с мембранным покрытием по п.14, отличающееся тем, что герметично замкнутая полость линзообразного мембранного покрытия имеет избыточное давление воздуха.

19. Сооружение с мембранным покрытием по п.17 или 18, отличающееся тем, что нижняя мембрана линзообразного покрытия, стены и пол сооружения образуют замкнутую полость внутреннего помещения с избыточным давлением воздуха, не превышающим избыточное давление воздуха в герметично замкнутой полости линзообразного покрытия.

20. Сооружение с мембранным покрытием по п.17, отличающееся тем, что в каждом пролете линзообразного покрытия между нижней и верхней мембранами в третях пролета установлены две безраскосные фермы рамного типа с параллельными поясами и вертикальными стойками, объединенные по концам с вертикальными колоннами торцевых плоских стен сооружения.

21. Сооружение с мембранным покрытием по п.18, отличающееся тем, что в каждом пролете линзообразного покрытия между нижней и верхней мембранами установлены внутренние распорные кольца полигонального очертания, каждое из которых выполнено из объединенных между собой безраскосных ферм рамного типа с параллельными поясами и вертикальными стойками.

22. Сооружение с мембранным покрытием по п.10 или 14, отличающееся тем, что в каждом пролете линзообразного покрытия между нижней и верхней мембранами установлены вертикальные стержневые распорки, прикрепленные концами к элементам усиления нижней и верхней мембран.

23. Сооружение с мембранным покрытием по п.22, отличающееся тем, что элементы усиления нижней и верхней мембран линзообразного покрытия выполнены полыми и внутри них проходят предварительно напряженные высокопрочные канаты.

24. Сооружение с мембранным покрытием по п.22, отличающееся тем, что линзообразное покрытие снабжено промежуточной мембраной, которая расположена между нижней и верхней мембранами и в ячейках между вертикальными стержневыми распорками покрытия образует с верхней мембраной линзообразные мембранные панели, герметично замкнутые полости которых заполнены легким пористым материалом.