 |
Вопрос 21. Достоинства и недостатки структурных покрытий.
|
|
|
|
Вопрос 21. Достоинства и недостатки структурных покрытий.
Достоинства структурных покрытий:
1. Пространственная работа при многократной статической неопределимости, что гарантирует распределение усилий в стержнях при внезапном разрушении некоторых из них;
2. Однотипность узлов и стержней;
3. Значительное (до 2-х раз) по сравнению с плоскими фермами снижение строительной высоты конструкции;
4. Облегчение кровельного покрытия и подвесных потолков благодаря частому расположению опорных точек в узлах;
5. Легкая приспособляемость к сложным планам и нерегулярной расстановкой опор;
6. Выразительность в интерьере и при выносе конструкций на фасад.
Недостатками структурных покрытий являются:
1. Сложность узлов и высокая требуемая точность изготовления;
2. Возможная неплотность многочисленных соединений.
Вопрос 22. Принципы проектирования структурных покрытий.
Основные принципы проектирования структурных плит:
1. Наиболее выгодной формой плит является квадратная;
2. Чем чаще расположены опоры по контуру плиты, тем лучше. В худших условиях работает плита, опертая по углам или в середине сторон со свисающими углами.
3. Эффективна постановка опор с некоторым отступом от контура покрытия. Образующиеся свесы способствуют снижению величин изгибающих моментов в пролете.
Вопрос 23. Сетчатые своды, их виды и формирование.
Конструктивную схему сетчатого свода составляет система перекрещивающихся стержней, образующих цилиндрическую поверхность, опоры которых расположены вдоль нижних образующих.
Сетчатые своды могут быть одно- и двухслойными, в которых оба слоя связаны между собой. Расстояние между поясами двухслойного свода равно 1/80…1/120 пролета.
|
|
|
Форму свода определяет направляющая кривая. В зависимости от ее вида и параметров свод может быть круговым или параболическим, пологим или подъемистым, плавным или стрельчатым.
Сетчатые своды формируют из плоской сетки, изгибаемой по заданному профилю. К наиболее простым сеткам относятся треугольная и ромбическая. Сетка является геометрически изменяемой и нуждается в дополнительных связях, их роль могут выполнять кровельные прогоны.
Вопрос 24. Волнистые и складчатые своды.
Если линия продольного разреза прямая, свод считается гладким, если волнистая или зубчатая, то волнистым или складчатым.
МАТЕРИАЛЫ Волнистые и складчатые чаще всего выполняются из железобетона, армоцемента и пластмамассы.
ТИПОВЫЕ Разработаны типовые конструкции сборно-монолитных волнистых и складчатых сводов для пролетов 18—36 м. В уникальных зданиях такие конструкции применяют для пролетов от 75 до 95 м.
ПРИМЕНЕНИЕ Волнистые своды применяют для покрытий производственных и общественных зданий.
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ Практикой установлены следующие оптимальные соотношения размеров волнистых и складчатых сводов при стреле подъема от ½ до 1/10 пролета: ширина волны b = 1, 5…2 м, высота профиля h=1/40... 1/60 пролета, толщина от 5 см и выше.
Вопрос 25. Цилиндрические своды-оболочки.
К оболочкам относятся, в частности, тонкостенные пространственные системы, очерченные по криволинейным поверхностям. Это прежде всего своды (гладкие и волнистые - рис. 3), сетчатые своды (рис. 4), цилиндрические своды-оболочки (длинные и короткие), а также купола-оболочки (сферические, волнистые, ребристые). Особую группу составляют пологие оболочки положительной и отрицательной гауссовой кривизны.
Сводом называется пространственная конструкция с постоянным криволинейным профилем и прямолинейными направляющими. Две из них служат опорами. Профиль свода может быть очерчен любой выпуклой кривой, например, кругом, эллипсом или параболой. Если линия продольного разреза прямая, свод считается гладким, если волнистая или зубчатая, то волнистым или складчатым. Характер статической работы свода арочный. Распор воспринимается либо опорами, либо затяжками.
|
|
|
Рис. 3. Типы цилиндрических сводов
а) гладкий; б) волнистый
Рис. 4. Сетчатые своды: круговой и стрельчатый
В отличие от обычных сводов опорными линиями сводов-оболочек являются не пара образующих прямых, а концевые или промежуточные дуги, конструктивно решаемые в виде арок, сегментных ферм, фронтонных стен или фахверков. Конструкция оболочки состоит из трех основных элементов: тонкого свода, бортовых элементов и торцевых диафрагм, а для многопролетных оболочек - и промежуточных диафрагм (рис. 5).
Рис. 5. Цилиндрические своды-оболочки:
а – длинные однопролетные;
б – многопролетные с консольными свесами; в – многоволновые;
г - однопролетные короткие;
д – многопролетные короткие; 1 - оболочка, 2- бортовой элемент, 3, 4 –торцевые диафрагмы, 5 – арка с затяжкой.
Своды–оболочки делятся на длинные и короткие, границы перехода условные: при 
считаются длинными, а при 
- короткими. Длинный свод-оболочку в первом приближении можно рассматривать как балку пролетом криволинейного поперечного сечения. На самом деле ее работа более сложная. Чем она более пологая, тем больше возникает необходимость в горизонтально расположенных бортовых элементах. В оболочках подъемистого профиля распор меньше и его можно передать вертикальным бортовым элементам, в частности за счет утолщений краев оболочки. Короткая же оболочка характеризуется преобладанием арочного начала над балочным. Представление о ее статической работе можно составить, если оболочку считать гладким сводом, бортовой элемент – балкой, в которую опирается свод, а диафрагму – затяжкой. Цилиндрические своды оболочки в основном делают из железобетона, но существуют примеры их выполнения из клееной древесины, пластмасс и др. конструкционных материалов.
Цилиндрические своды-оболочки представляют собой покрытия цилиндрической формы, опертые на торцевые стены или диафрагмы. Оболочка должна обладать свободой перемещения продольных краев (бортовых элементов). Для деревянных сводов-оболочек характерна однорядная схема, для пластмассовых и клеефанерных чаще применяют многорядные решения:
|
|
|
Жесткость в продольном направлении определяется моментом инерции поперечного сечения всего свода оболочки, а в поперечном направлении – жесткостью ребер, препятствующих горизонтальному смещению краев и обеспечивающих неизменяемость контура поперечного сечения.
|
|
|
