Архитектура ->  Фермы, арки, конструкции 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 [ 27 ] 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Щ2 (тип 11 Р	\3(типЩ 1 Ш1
ЧЗ (тип И L i х -	,4] \l (тип4 1 J.
	- I-1

Рис. 10.5. Схема армирования пологой оболочки:

/ - конструктивная арматура в зоне сжимающих усилий (тип I); 2 - рабочая арматура для восприятия растягивающих усилий (тип II); 3 - арматура для восприятия местных изгибающих моментов (тип III); 4 - зона утолщения оболочки

стержнями из стали классов А-П, А-Ш. По периметру плит предусматривают шпонки, воспринимающие после замоноличивания швов сдвигающие усилия. Плиты изготавливают из бетона не ниже класса В-30.

Для восприятия растягивающих усилий в контурных элементах (затяжках, брусьях) предусматривается напрягаемая арматура в виде канатов и пучков, которая располагается в каналах или пазах с последующим замоноличиванием.

Детали соединений элементов оболочки даны на рис. 10.6.

Приведенная толщина покрытия при размерах плана от 24x24 м до 60x60 м колеблется в пределах 8... 15 см, а расход арматурной стали - от 14 до 22 кг/м.

В оболочках дохгускается устройство отверстий и проемов различной формы для освещения и аэрации.

6) 6

Л 1

в) 5

Рис. 10.6. Схемы соединений элементов оболочек:

а - план средней панели; б - сжатый стык панелей; в - стык панели и диафрагмы в сборно-монолитной конструкции оболочки; г - то же, в сборной; J - панель; 2 - диафрагма; 3 - арматура плиты; 4 - арматура ребер; 5 - арматура диафрагмы; 6 - закладная деталь; 7 - накладка; 8 - монолитный бетон

Контурные конструкции оболочек выполняются в виде арок, ферм, балок, стенок, криволинейных брусьев и систем стоек или устоев (см. рис. 10.2). Арки и сегментные фермы применяются, как правило, в многоволновых покрытиях, в которых каждая оболочка опирается на четыре угловые колонны. В одноволно-вых оболочках, опертых по контуру на ряд колонн, применяют неразрезную балку, а при опирании по пери.метру на стены используют криволинейный монолитный пояс. Контурные балкп могут устанавливаться также по наружным ряда.м колонн многоволновых оболочек. Железобетонные (раскосные и безраскосные) фермы используются для пролетов 18...24 м. а при больших пролетах целесообразны железобетонные арки или стальные фер.мы.

Отдельно стоящая оболочка может опираться только по углам, но несущая способность такой конструкции в несколько раз ниже опертой по всему контуру. По,добпый вариант встзможен в то.м случае, если это продиктовано арх1!тектур-ным решением.

Оболочки из древесины и пластмасс

Пологие деревянные оболочки могут быть квадратными и прямоугольными в плане. Прсхзет их достигает 30 м. Опоралщ служат контурные диафрагмы в виде арок, сегментных фер.м или криволинейных элементов.

Сплошная деревянная оболочка состоит из нескольких (не менее трех) склс-енньгх .Ч1ежду собой стоев тонких досок, опирающихся на контурные диафрагмы. Для таких многослойных дощатых оболочек чаще применяют поверхность переноса (круговую или эллиптический параболоид), так как здесь снижается трудоемкость изготовления оболочки.

Для сборных конструкций предпочтительна тороидальная поверхность, которая при членении радиальными линия.ми отсекает внутри поверхности оболочки равновеликие полосы, что способствует сокращению типоразмеров сборных элементов при максимально.м их увеличении. Примером сборной ребристой оболочки из клееных деревянных элементов служит покрытие цеха щитового паркета, состоящее из трех пологих оболочек двоякой кривизны размерами 20x20 м (г. Волокола.%<ск). При этом сборные элементы изготавлива;шсь «на пролет», не требуя подмостей при монтаже. Разработаны также сборные клеефанерные пологие оболочки размерами, в плане, до 42x42 м. Конструкция оболочки представляет собой многогранник из плоских ребристых панелей открытого и;т коробчаюю сечения, вписанный в часть сферической поверхности и ограниченный квадратным или пряуюугольны.м плано.м. Панели, соединенные па основе клеевых композиций, в пересечении швов усилены стержневой ар.матурой. Опорный контур может быть в виде балок, ферм или криволинейных брусьев [8].

В целом, .меревянные оболочки положительной кривизны заметного распространения не получили. К их недостаткам следует отнести необходи.мость, в больЕН1нстве случаев, предварительного возведения подмостей, лесов и кружальной опалубки для укладки первых слоев досок, а также неизбежность построечного способа изготовления.

Пластмассовые эллиптические оболочки из полиэфирного стеклопластика однослойной конструкции имеют небольшие пролеты - 6 м при толщине оболочки 2...2,5 мм. Замкнутые эллиптические п.ластмассовые оболочки изготавливают, как правило, трехслойными и применяют в качестве служебных или жилых пох1ещений (домики, коттеджи горнолыжников и др.). Например, оболочку пролето.м 8 ,м собирают на болтах из 16 cei-ментов меридиоиально-кольцевой разрезки шириной до 314 .мм. Обшивка из полиэфирного стеклоп,ластика имеет толщину 2,5 мм, а средний слой из пенополиуретана - 40 ми.

В зависимости от ряда факторов - степешг пологости, вида нагрузки, условий опирания и конструктивных особенностей - расчет обо.лочек можно проводить по без\юментной или мо.ментной теориям.

Металлические оболочки

Металлические пологие оболочки положительной кривизны по форме поверхности в определешгой .мере аналогичны сп.?ющным оболочка.м, например, железобетонным с поверхностью переноса. Тонкостенными они не выполняются, а проектируются из прямолинейных металлических стержней с уз. юным и элементами и относятся уже к разряду решетчатых (сетчатых) конструкций, которые можно рассматривать как изогнутые по заданной поверхности перекрестно-стержневые системы [5], [9].

11. ОБОЛОЧКИ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ГАУССОВОЙ КРИВИЗНЫ

К оболочкам отрицательной кривизны относятся гипербо.лический параболоид и О.ЛНОПОЛОСТНОЙ гиперболоид вращения, важнейшим свойством которых является линейчатость поверхности.

Гиперболический параболоид (гипар)

Гипары получили распространение благодаря архитектурны.м и конструктивным особенностям форм, бальшой жесткости и несушей сиособности, .хорошим экогю-мическим и эксплуатационным качествам, возхюжности формообразования различных систем, испо.1ьз\е,мых при проепировании объе.мно-иространствегшых композиций зданий. Такие оболочки применяют д,ля покрытий общественных, производственных зданий, панелей стен и в мальгх архитектурных фор.мах. Размеры перекрываемого плана находятся в пределах от 10 до 70 м, достигая иногда 100 м.

Гипары возводятся, главным образом, из железобетона [5], [16]. Линейчатость поверхгюсти позволяет упростить опалубку и ар.мнрование конструкции. В последние годы наш.ли применение .леревянные, .металлические и пластхшссо-вые оболочки, а также комбинации из этих .материа.лов.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 [ 27 ] 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39