Конструкции покрытий больших пролетов

Конструкции покрытий больших пролетов

  • Сентябрь 21, 2018
  • Posted By admin

Рис. 23.7. Схемы цилиндрических оболочек и складок: а — цилиндрическая однопролетная, б-то же, многопролетная, в-многоволновая, г-складчатое покрытие; 1-плита-оболочка, 2-диафрагма, 3- бортовой элемент, 4 -плоские грани складки В недалеком прошлом для покрытий больших пролетов использовали несущие конструкции, работающие в одной плоскости-балки, фермы, рамы, арки, относительно редко применявшиеся в общественных зданиях. В настоящее время все большее распространение получают пространственные конструкции в виде различных оболочек одинарной кривизны (цилиндрических) и складок, оболочек двоякой кривизны, волнистых сводов, куполов и др. (рис. 23.7).

Цилиндрическая оболочка (рис. 23.7, а) состоит из тонкой плиты, изогнутой по цилиндрической поверхности, бортовых элементов, окаймляющих оболочку вдоль крайних образующих, и поперечных сквозных или сплошных диафрагм, опирающихся на колонны или стены. Расстояния 1Х между осями поперечных диафрагм-пролет, а между осями бортовых элементов 12- длина волны. Если тонкая плита оболочки образована по призматической поверхности, то такую конструкцию называют складчатой (рис. 23.7, г). Распространенным типом покрытий является сборная железобетонная пологая оболочка двоякой кривизны (рис. 23.8, а). Различные типы оболочек выполняются из железобетона, в некоторых случаях в металле. Широкое применение для общественных зданий находят составные сборные железобетонные оболочки, состоящие из унифицированных элементов (скорлуп) и обладающие высокими технико-экономическими, конструктивными и архитектурно-эстетическими качествами. Рис. 23.8. Схемы оболочек: а-пологий двоякой кривизны, б, в-в виде пересечения четырех гиперболических параболоидов (общий вид и фасад) Однако резко изменившиеся требования современного строительства к конструкциям уже не смогли обеспечить решение стоящих задач, в том числе и создание уникальных объектов в столице и других крупных городах СССР.


В настоящее время наряду с перечисленными выше конструкциями значительное применение в общественных зданиях с покрытиями больших пролетов находят различные конструктивные схемы висячих конструкций: вантовые-в которых несущие функции выполняют гибкие или жесткие нити (ванты); висячие, в которых несущие и ограждающие функции выполняет сплошная жесткая или гибкая оболочка. Байтовые покрытия подразделяют на группы: параллельные (однонаправленные) ванты; вантовые фермы; Байтовые сетки; радиально-вантовые системы. Параллельные ванты-самая простая система вант. Они могут быть как гибкими, так и жесткими. Однонаправленные ванты применяют обычно для покрытий прямоугольных в плане одно-и много пролетных зданий, а также в отдельных случаях для покрытий сложной формы (рис. 23.9). Распор от вант обычно воспринимается внешними оттяжками из стальных канатов, полос или стержней, заанкеренных в грунт (рис. 23.9, а). Жесткие ванты обычно выполняются в виде криволинейных элементов из стальных профилей, железобетона, клееной древесины и др. Одной из разновидностей однонаправленных жестких вант являются жесткие двухпоясные ванты (рис. 23.9, в). Вантовые фермы (рис. 23.10) включают два гибких вантовых пояса, один из которых является несущим, другой стабилизирующим (напрягающим). Пояса связаны решетками. Применяют фермы различной конфигурации (рис. 23.11) в зданиях павильонного типа прямоугольного и других очертаний в плане (спортивные корпуса, выставочные павильоны, торгового назначения и др.). Рис. 23.9. Схемы применяемых вантовых конструкций покрытий с параллельными (однонаправленными) вантами: а-гибкие ванты, б-жесткие ванты, в-двухпоясные жесткие ванты Рис. 23.10. Схемы применяемых вантовых ферм: а-ферма Яверта, б-двояковогнутая вантово-стержневая ферма, в-двояковыпуклая вантово-стержневая ферма, г — выпукло-вогнутая (рыбовидная) вантово-стержневая ферма Рис. 23.11.Схемы применяемых вантовых конструкций покрытий с вантовыми сетками: а, б-ортогональная вантовая сетка с поверхностью отрицательной кривизны на прямоугольном и криволинейном замкнутом опорном контуре, в-вантовая сетка с треугольными ячейками, г-вантовая сетка седловидного покрытия с прямолинейными элементами опорного контура, д-вантовая сетка произвольной формы с гибким опорным контуром, е, ж, и -вантовые сетки с арочным опорным контуром Вантовые сетки содержат два или более семейства вант, образующих ячейки прямоугольной, квадратной, треугольной, ромбической и других форм. Преобладающими являются ортогональные сетки, в которых ванты одного направления несущие, а другого-стабилизирующие (напрягающие), обращенные выпуклостью кверху. Замкнутому опорному контуру обычно придается криволинейное очертание (круг, эллипс, овал), возможно и многоугольное. К внешне безраспорным конструкциям относятся радиально-вантовые. Такие системы применяют преимущественно для покрытий круглых в плане зданий. Различают одно-поясные и двухпоясные радиально-вантовые системы (рис. 23.12). Ванты объединены в середине покрытия центральным кольцом. В соответствии с характером работы опорный контур выполняется обычно железобетонным, а центральное кольцо — стальным. Рис. 23.12. Применяемые радиально-вантовые системы висячих покрытий: а, б- однопоясные радиально-вантовые системы с центральным кольцом и без него; в- двухпоясная радиально-вантовая система Особенностью вантовой системы без центрального кольца (рис. 23.12, б, в) является то, что ванты располагаются не по радиусам, а попарно параллельно по хордам, равноудаленным от центра. Концы каждой ванты закрепляют на опорном контуре. Во всех рассмотренных выше конструкциях настил покрытия выполняет только ограждающие функции. Как показывает практика, висячие оболочки покрытий могут быть подразделены на две группы: жесткие, т.е. тонкостенные конструкции, и гибкие висячие оболочки. Жесткие оболочки чаще всего выполняют из железобетона (обычного или легкого), а также армоцемента, древесины и других материалов (рис. 23.13). Наиболее распространенные формы поверхности цилиндрическая и эллиптическая (чашевидная). Оболочкам с цилиндрической поверхностью обычно придается некоторая кривизна или уклон по образующей для обеспечения стока воды с покрытия. В чашевидных покрытиях отвод воды решается обычно по внутренним водостокам. Рис. 23.13. Жесткие висячие оболочки (размеры в м): а -двухпролетная предварительно напряженная железобетонная монолитная висячая оболочка, б-многослойная висячая оболочка, состоящая из двух армоцементных скорлуп, в-деревянная клее-фанерная висячая оболочка с седловидной поверхностью Железобетонные висячие оболочки выполняются как монолитными, так и сборно-монолитными. Мембраны (гибкие висячие оболочки) выполняют сварными из стальных листов определенного раскроя. Характерной особенностью покрытий в виде мембраны является наличие замкнутого опорного контура. На практике мембранным висячим оболочкам обычно придают форму конуса (рис. 23.14). Гибкие висячие оболочки типа мембран из тонколистовой стали с безизгибным железобетонным опорным контуром являются одними из наиболее перспективных висячих конструкций большепролетных покрытий. Рис. 23.14. Гибкие висячие оболочки мембраны (размеры в м): а-стальная мембрана в форме усеченного обратного конуса, б-то же, двух сопряженных усеченных конусов По мнению ведущих специалистов СССР, проектный поиск, исследования и возведение на их основе уникальных большепролетных спортивных сооружений Олимпиады-80 позволили создать и совершенствовать в дальнейшем принципиально новые, оригинальные и прогрессивные системы металлических и железобетонных большепролетных конструкций с решением сложных инженерно-конструктивных задач с позиций, методов и приемов, характерных для нашей отечественной школы. Главным архитектурно-планировочным управлением Москвы при проектировании олимпийских сооружений были выработаны основополагающие принципы выбора конструктивных схем будущих большепролетных объектов: достижение оптимальных технологически-функциональных, технико-экономических и архитектурно-художественных параметров и показателей; унификация покрытий с группировкой их на основе общности и единства признаков; перенос основных трудоемких и многодельных процессов в заводские условия; упрощение монтажа при использовании стандартного оборудования. При создании оригинальных и уникальных сооружений руководствовались следующими основными положениями (спортивными, технологическими, расчетно-конструкторскими — производственными и эстетическими): оптимальностью спортивных достижений и максимальностью зрительного эффекта; снижением материале и трудоемкости при высокой конструктивной надежности; высокими архитектурно-планировочными и композиционными качествами. Для реализации намеченных решений были приняты несколько групп унифицированных покрытий сооружений: мембранные оболочки; висячие покрытия с жесткими нитями; пространственные решетчатые плиты (структуры); пологие сферические железобетонные оболочки; плоскостные (балочные) большепролетные конструкции. энергетика экономика газ ремонт тепло отопление Безопасность конструкция расчет дом расстояния правила характеристика нормы Расчёт кровля фундаменты размеры территория проект здание исследование схема методы схемы грунт механизм строительство оборудование Теплотехника требования проектирование помещение краска устройство характеристики сооружение образец погрузчик бетон Категория: Проектирование зданий и помещений. © VaYaz.ru