Як створюються монолітні куполи – кілька фактів про сучасне будівництво

Незважаючи на те, що купольні будинки не зовсім нова в будівництві, вони все одно дивують і викликають цікавість. Прикладом першого монолітного купола, ймовірно, є іглу. Свою міцну конструкцію завдячують блокам спресованого снігу, який поперемінно тане і замерзає, створюючи міцну і однорідну структуру.

Опубліковано: 1-08-2023
Building with monolithic dome

Igloo демонструє дві найважливіші переваги таких конструкцій, а саме їх високу міцність і чудові ізоляційні властивості. Своєю довговічністю монолітні куполи зобов’язані головним чином природної міцності арки, а хороша теплоізоляція забезпечується мінімальною поверхнею сферичного перерізу. Першим сучасним монолітним куполом став каток, побудований в Прово (штат Юта, США) в 1963 році. Через чотири роки його перебудували і перетворили на ринок. У такому вигляді перша монолітна споруда функціонувала до моменту її знесення у 2006 році. У Польщі найвідомішою купольною конструкцією є так зване «Космічне місто», в якому розташована штаб-квартира Radio RMF FM. На сьогоднішній день монолітні куполи використовуються в різних архітектурних об’єктах, як житлових, так і промислових і сервісних. Завдяки своїй міцній конструкції монолітні споруди можуть використовуватися як склади в цементній, мінеральній, енергетичній, сільськогосподарській та гірничодобувній промисловості. Вони також часто використовуються як так звані будівлі, що обмежують випромінювання на атомних електростанціях, завдяки своїй структурній цілісності.

Етапи будівництва монолітного купола

Сучасні монолітні куполи в основному будуються за методом, розробленим у Сполучених Штатах трьома братами: Девідом, Баррі та Ренді Саут. Перший купол був побудований в Шеллі в штаті Айдахо в квітні 1976 року. Будівництво монолітних куполів цим методом відбувається в кілька етапів, що виконуються в строго визначеному порядку. Перший етап полягає в підготовці ділянки під будівництво. Для цього виготовляється кільцева бетонна основа, армована сталевою арматурою. Прутки, викладені зовні фундаменту, служать для з’єднання конструкції з подальшим армуванням конструкції. Таким чином створюється моноліт з високою структурною міцністю. Другим етапом будівництва монолітного купола є фіксація пневматичного повітря для формування кільця з подальшим накачуванням повітря до досягнення потрібної форми. На наступному етапі в гру вступають поліуретани. Всередині купола нанесено шар пінополіуретану , який після затвердіння виконує роль ізоляції всієї конструкції та забезпечує подальше зміцнення. На цьому етапі ви можете використовувати, серед іншого, готові поліуретанові системи, доступні в пропозиції PCC Group, які дозволяють виготовляти високоякісні ізоляційні покриття . Прикладом таких продуктів є серії Ekoprodur і Crossin ® . Ізоляційні поліуретанові системи забезпечують чудову тепло- та звукоізоляцію завдяки напівтвердій та жорсткій піні . Ці види ізоляції мають дуже широкий спектр застосування. Їх наносять на фундаменти, підлоги, внутрішні та зовнішні стіни, дахи та горища. Завдяки використанню продукції Crossin® вдається досягти чудових коефіцієнтів теплопровідності. Окрім готових поліуретанових систем , продуктовий портфель PCC Group також включає напівфабрикати, такі як поліефірні поліоли Rokopol® , антипірени (серія Roflam ), а також компатибілізатори та емульгатори, які використовуються для виробництва високоякісних OCF. монтажні піни. Всі ці хімічні продукти широко використовуються в сучасному будівництві. Четвертим етапом будівництва монолітних куполів є монтаж арматурних стрижнів на попередньо нанесений пінополіуретан за допомогою спеціально розробленої системи ободів. Невеликі куполи вимагають стрижнів невеликого діаметру з широким проміжком. Для більших конструкцій необхідно використовувати більш товсті бруски, розташовані на менших відстанях. Останній етап зведення монолітних куполів полягає в напиленні бетону на арматуру, зроблену на попередньому етапі. Цей шар зазвичай не перевищує 8 см в товщину і повністю покриває сталеві стрижні, створюючи тонкостінний монолітний каркас. Після висихання бетон створює надзвичайно жорстку та довговічну конструкцію. Для поліпшення властивостей напиленого бетону часто використовують спеціальні модифікуючі добавки, такі як, наприклад, продукти серії Rofluid ( M, H, P, T ). Бетонні добавки цього типу використовуються як дуже ефективні сповільнювачі зчеплення з бетоном , які сповільнюють схоплювання бетонної суміші. Крім того, завдяки своїй хімічній структурі та низькому вмісту хлоридів Rofluids не викликають корозії сталевої арматури.

Переваги та недоліки монолітних куполів

Монолітні куполи мають ряд переваг. Перш за все, вони характеризуються чудовими несучими та ізоляційними властивостями в основному завдяки своїй формі. Їх унікальний дизайн дає їм можливість протистояти навіть найбільшим стихійним лихам, таким як шторми, торнадо і навіть землетруси. Тому монолітні будівлі особливо популярні в регіонах світу, які найбільше піддаються стихійним лихам. Відсутність необхідності влаштування несучих стін в монолітних конструкціях дає можливість зручно розташувати планування приміщень. Крім того, завдяки унікальній конструкції немає необхідності в даху. Це означає значне скорочення інвестиційних витрат, а також економію часу на будівництво. Значна економія також досягається за рахунок використання меншої кількості будівельних матеріалів, ніж у стандартному будівництві. Одним з недоліків і труднощів, які виникають при будівництві монолітних куполів, є необхідність залучення досвідчених фахівців зі спеціальним обладнанням. Це може спричинити відносно високі витрати на здійснення такого будівництва. Крім того, вигнуті поверхні всередині купола вимагають коригування всього внутрішнього дизайну та оздоблення. Для оптимального використання поверхонь, особливо важкодоступних частин, зазвичай необхідно виготовляти меблі на замовлення. Оригінальний зовнішній вигляд такого типу будівлі також може бути недоліком, особливо в районах традиційної забудови, де монолітні куполи будуть надто характерними.

Джерела:
  1. Seymour, Raymond B., Kauffman, George B.. Polyurethanes: A class of modern versatile materials. „Journal of Chemical Education”. 69 (11), s. 909, 1992
  2. https://www.izolacje.com.pl/artykul/dachy/162089,izolacje-z-pianki-poliuretanowej-a-wyroby-z-welny-mineralnej
  3. Gorzelak G., Halbiniak J., Langier B.: Przewodnik do technologii betonów i zapraw, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2005
  4. PN-EN 206-1:2003 Beton Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.

Коментарі
Приєднуйтесь до обговорення
Коментарів немає
Оцініть корисність інформації
- (немає)
Ваша оцінка

Сторінку було перекладено машиною. Відкрити оригінальну сторінку