2.3.1. Длинные сплошные цилиндрические оболочки

Длинные железобетонные цилиндрические оболочки перекрывают пролеты 15 м до 30 м, хотя нередки случаи перекрытия 36 м и даже 50 м.

Оболочки бывают монолитными и сборными. Сборные оболочки состоят из следующих элементов (рис. 52):

- изогнутые по образующей панели 312 и 36 м, из которых собирают: оболочки размерами в плане 1218, 1224, 1236 м;

- бортовые элементы;

- элементы диафрагм.

Рис. 52. Сборные длинные цилиндрические оболочки: 1 – элементы диафрагм;

2 – криволинейные плиты;

3 – бортовые балки

Монолитные оболочки выполняют гладкими толщиной t = ℓ₁(1/200 – 1/300), но не менее 50 мм.

Основные пропорции длинных оболочек и их сечения для обычных пролетов (до 36 м) назначают, исходя из конструктивных и технологических требований. Полную высоту оболочки h, включая высоту бортовой балки, рекомендуется назначать равной h = ℓ₁ (1/10 – 1/15), а стрелу подъема волны f = ℓ₂(1/6 – 1/8). Примерная высота бортовых элементов составляет d = ℓ₁ (1/20 – 1/30), другие их размеры представлены на рис. 53.

Рис. 52. Принципиальные

схемы бортовых элементов

при обладающих составляющих

опорных реакций: а, б) вертикальных;

в) горизонтальных; г) примерно

равных (h – высота цилиндрической оболочки)

в

а

в

О

г

болочки допускают устройство в них проемов для верхнего света и вентиляции в средней части, удаленной от угловых напряженных зон. Размеры отверстий в поперечном направлении назначают не более (1/3 - 1/4) ℓ₂, в продольном направлении – не ограничиваются. Отверстия в оболочках окаймляют рамками, в которых предусматривают распорки через 2–3 м для восприятия сжимающих усилий (рис. 54).

Рис. 54. Оболочки с фонарным проемом:

1 – рамка; 2 – распорки

Ниже приводятся примеры зданий, покрытие которых выполнено с применением длинных цилиндрических оболочек.

В г. Канске на площади 16000 м² построена ткацкая фабрика с многоволновым покрытием из длинных цилиндрических оболочек размером 2412 м (рис. 55).

Рис. 55. Производственный корпус (Россия) (длинные цилиндрические оболочки)

Б

а

есфонарное здание размером 96168 м имеет технический этаж, расположенный под цилиндрическими оболочками покрытия на подвесном потолке (рис. 56).

б

Рис. 56. Оболочки для ткацкой фабрики:

а) поперечный разрез покрытия;

б) средняя сборная плита оболочки;

в) торцевая сборная плита оболочки

в

Оболочки, снабженные по торцам жесткими диафрагмами с затяжками, собирались из двух криволинейных плит размером 36 м. Толщина средней плиты – 40 мм, торцевой – 50 мм. Плиты с бортовыми элементами вдоль наружного края по остальным сторонам снабжены ребрами (рис. 56).

Примером многоволнового покрытия из монолитных цилиндрических оболочек являются покрытия корпуса Института водоснабжения Технической высшей школы в Дармштадте (Германия) (рис. 57) и бассейна в Венгрии (рис. 58).

Рис. 57. Корпус Института водоснабжения Технической высшей школы

в Дармштадте (Германия)

Рис. 58. Покрытие над бассейном лечебного плавания (Венгрия)

Для устройства крыши на автовокзале в Брно (Чехия) были использованы цилиндрические оболочки с консолями, возможность устройства которых была описана выше (рис. 51). Такая форма крыши на автовокзале соответствует функциональным и эксплуатационным требованиям и в то же время позволяет достичь выразительных архитектурных форм (рис. 59).

а

б

Рис. 59. Крыша на автобусном вокзале в Брно:

а) общий вид; б) продольный и поперечный разрезы

Покрытие спортивного зала в Мадриде представляет комбинацию двух длинных оболочек, опирающихся на торцевые стены зала (рис. 60). Форма покрытия обусловлена эксплуатационными соображениями. Она позволяет добиться большой освещенности поверхности глухой стены. Пролет оболочки 56 м , длина волны 32,6 м, толщина 85 мм.

Рис. 60. Спортивный зал в Мадриде (Испания)

Навесы над тремя трибунами ипподрома в Боготе, представляющие пример единства функциональной целесообразности, конструктивного решения и художественной выразительности архитектурной формы, выполнены с использованием длинных цилиндрических оболочек. Несущая конструкция трибуны состоит из двухпролетных рам с тремя точками опоры. Ригель рамы служит для размещения трибун, стойки рамы – для опирания междуэтажного перекрытия под трибунами и консоли рамы – для подвески цилиндрических оболочек навеса (рис. 61). Равновесие консоли обеспечивается железобетонной оттяжкой. Вылет консоли рамы составляет 30 м.

Рис. 61. Трибуны на ипподроме в Боготе (Колумбия)