Современные большепролетные конструкции покрытий

Распор смешанных складок взаимно погашается и только в крайних складках воспринимается диафрагмами.

Сплошностенчатые складки чаще всего выполняются в железобетоне в монолитном, сборном, сборно-монолитном вариантах. Обычные размеры пролетов 12−36 м. Высота складок принимается равной от 1/20 до 1/10 пролета. Толщина монолитных плит-граней -6 см, сборных — до 3 см, армоцементных — 2−3 см. Тонкие стенки плит при необходимости подкрепляют ребрами, образующими примерно квадратные поля Также существуют жесткие оболочки двоякой кривизны. Из этой группы оболочек в покрытиях общественных зданий применяют своды (волнистые, складчатые, бочарные), купола, пологие оболочки положительной гауссовой кривизны. Все эти конструкции распорные. При этом только своды и купола имеют многовековую историю, остальные созданы в XX веке.

Волнистые, складчатые и бочарные своды используют для покрытий прямоугольных в плане помещений. Эти конструкции представляют собой современную интерпретацию классических каменных сводов. С переходом к железобетону, армоцементу, металлу, материалам, прочность которых существенно выше, чем у каменной кладки, стало возможным значительно увеличить величины перекрываемых пролетов при тонкостенной несущей конструкции. Однако при больших пролетах и нагрузках в работающей на сжатие тонкостенной конструкции свода возможна местная потеря устойчивости. Для повышения устойчивости своду придают специальную профилировку (волнистую, складчатую) в направлении, перпендикулярном пролету.

Современные тонкостенные конструкции куполов принадлежат к наиболее экономичным пространственным конструкциям, которые позволяют перекрыть пролеты до 150 м при толщине оболочки в 1/600−1/800 пролета. В классических каменных куполах это соотношение составляет 1/10−1/12 пролета. Однако основные отличия современных купольных конструкций от традиционных связаны со своеобразием формы поверхности (волнистой, складчатой), обусловленной необходимостью повышения местной устойчивости тонкостенной оболочки.

Купол, в основании которого круг, имеет поверхность, образованную вращением кривой (арки) вокруг центральной оси. В зависимости от образующей кривой купола могут иметь сферическую форму, параболическую, стрельчатую и эллиптическую (рис. 12).

Преимуществом купольных конструкций является равномерное распределение усилий по конструктивному элементу, что приводит к наиболее эффективному использованию материала. Жесткость конструкции порождает сама форма, так как она не развертывается в плоскость, тем самым образуется дополнительный резерв несущей способности конструкции. Выпуклая форма купольных покрытий обеспечивает простую систему водоотвода.

Рисунок 12 — Очертания куполов

При применении данных конструкций можно отметить следующие недостатки:

1) увеличивается строительный объем помещений, особенно при большой стреле подъема;

2) они неблагоприятны в акустическом отношении, так как форма покрытия способствует фокусированию звуковой энергии. Наибольшая фокусировка звука имеет место в тех случаях, когда радиус кривизны купола близок к высоте помещения;

3) для возведения купольных покрытий необходимы специальные устройства (леса, подмости).

Современные купола решаются из железобетона, армоцемента, металла и дерева, могут быть решены в сплошных и стержневых конструкциях.

В куполах, так же, как и в арках, возникает распор, который воспринимается нижним опорным кольцом. Кольцо воспринимает растягивающее усилие. В верхней части купола устраивают верхнее опорное кольцо, которое служит для аэрации и освещения здания, а также оно необходимо для ведения монтажных работ по устройству купола. В верхнем опорном кольце возникают снимающие усилия.

По конструктивным формам купольные покрытия могут быть гладкими, ребристыми, ребристо-кольцевыми, сетчатыми, геодезическими, волнистыми и складчатыми.

Заключение

Таким образом, на основе проведенной работы можно сделать нижеследующие выводы.

Архитектурные и конструктивные решения большепролетных конструкций отличаются значительным разнообразием. Они подразделяются на плоскостные и пространственные.

К плоскостным конструкциям относят такие, у которых каждый несущий элемент, перекрывающий пролет, работает только в своей вертикальной плоскости.

Пространственные большепролетные конструкции передают на опорные элементы нагрузки, направление и величина которых определяются статистической схемой работы данного покрытия, его габаритами, собственной массой, временными нагрузками.

Список использованных источников

Абрашитов В. С. Техническая эксплуатация, обследование и усиление строительных конструкций: Учеб. Пособие. — Ростов н/Д: Феникс. 2007. — 218 с.

Архитектура гражданских и промышленных зданий: Гражданские здания [Текст]: учеб. для вузов/ под общ. ред. А. В. Захарова. — М.: Стройиздат, 1993. — 509 с.

Гучкин И. С. Диагностика повреждений и восстановление эксплуатационных качеств конструкций. М.: АСВ. 2011.

Инженерные конструкции [Текст]: учеб. для вузов по спец. «Архитектура"/ В. Н. Голосов, В. В. Ермолаев, Н. В. Лебедева; под. ред.

В.В. Ермолаева. — М.: Высш. шк., 1991. — 408 с.

Калинин А. А. Обследование, расчет и усиление зданий и сооружений: Учебное пособие. —  М.: АСВ. 2014.

Конструирование гражданских зданий [Текст]: учеб. пособие / под общ. ред. И. А. Шерешевского. — Л.: Стройиздат, (1979) 2005. — 168 с.

Травин ВИ. Капитальный ремонт и реконструкция жилых и общественных зданий. Ростов-на -Дону.: «Феникс». 2002.

Федоров В.В., Федорова Н. Н., Сухарев Ю. В. Реконструкция зданий, сооружений и городской застройки: Учеб. Пособие. — М.: ИНФА-М, 2008. — 224 с.

Федоров В.В., Федорова Н. Н., Сухарев Ю. В. Реконструкция зданий, сооружений и городской застройки: Учеб. Пособие. — М.: ИНФА-М, 2008. — 224 с.

Абрашитов В. С. Техническая эксплуатация, обследование и усиление строительных конструкций: Учеб. Пособие. — Ростов н/Д: Феникс. 2007. — 218 с.

Архитектура гражданских и промышленных зданий: Гражданские здания [Текст]: учеб. для вузов/ под общ. ред. А. В. Захарова. — М.: Стройиздат, 1993. — 509 с.

Травин ВИ. Капитальный ремонт и реконструкция жилых и общественных зданий. Ростов-на -Дону.: «Феникс». 2002.

Гучкин И. С. Диагностика повреждений и восстановление эксплуатационных качеств конструкций. М.: АСВ. 2011.

Калинин А. А. Обследование, расчет и усиление зданий и сооружений: Учебное пособие. —  М.: АСВ. 2014.

Конструирование гражданских зданий [Текст]: учеб. пособие / под общ. ред. И. А. Шерешевского. — Л.: Стройиздат, (1979) 2005. — 168 с.

Инженерные конструкции [Текст]: учеб. для вузов по спец. «Архитектура"/ В. Н. Голосов, В. В. Ермолаев, Н. В. Лебедева; под. ред.

В.В. Ермолаева. — М.: Высш. шк., 1991. — 408 с.