6.2. Своды.

Свод – это пространственная конструкция, имеющая профиль арки (рамы) и работающая по арочной (рамной) схеме. В отличии от арки (рамы), свод перекрывает значительную длину. Применяется преимущественно в общественных зданиях и сооружениях.

По частоте применения, среди пространственных конструкций, своды занимают второе место после куполов. Доля сводов в пластмассовых покрытиях достигает 25 %.

Максимальные пролеты для пластмассовых сводов – 40 м, деревянных – 60 м, комбинированных – 250 м.

Наибольшее распространение получили кружально-сетчатые своды, позволяющие перекрывать пролеты до 100 м.

Своды классифицируют:

1. по характеру работы:

1. безраспорные своды оболочки;

2. распорные своды;

2. по статической схеме:

1. двухшарнирные;

1. трехшарнирные;

3. по конструктивному исполнению:

1. гладкие;

2. складчатые (ребристые);

3. структурные (структура);

4. по форме покрытия:

1. цилиндрические;

2. стрельчатые;

3. параболические;

4. бочарные;

5. тороидальные;

5. по применяемому материалу:

1. деревянные;

2. пластмассовые;

3. клеефанерные;

4. комбинированные.

Кружально-сетчатый свод:

1 – торцевая арка;

2 – несущий элемент;

3 – стенка здания;

4 – узел соединения элементов;

5 – покрытие;

6 – затяжка;

7 – мауэрлат.

В плане кружально-сетчатые своды имеют прямоугольное очертание, а в поперечном сечении – цилиндрическое или многоугольное.

Свод состоит из отдельных брусчатых элементов одинакового сечения, соединяемых друг с другом с помощью деревянных шипов (при пролете до 20 м), на металлических элементах (при пролете до 70 м) или на клею (при пролете до 100 м).

1 – металлические накладки;

2 – соединяемые деревянные элементы.

Сетка может прямоугольной либо косоугольной (углы 45⁰). Основными параметрами, определяющими ее геометрию, являются: шаг вдоль образующей свода (С) и вдоль дуги сечения (S). Обычно принимают С = 0,8-1,5 м, а S = (1-2)С.

Расчет кружально-сетчатого свода довольно сложный, поэтому в практике применяют приближенный метод. Его точность достаточна для инженерных целей, однако он не совсем верно отражает действительную работу конструкции. Суть метода: из свода выделяют расчетную полосу равную шагу С; затем, в соответствии с профилем поперечного сечения, выделенную полосу рассматривают как соответствующую арку, при этом, площадь сечения принимают равной площади поперечного сечения двух элементов, а момент инерции – моменту инерции одного элемента.

Дальнейший расчет аналогичен расчету арки, работающей по моментной схеме.

6.3. Складки.

Складчатое покрытие представляет собой поверхность, образованную системой плоских граней, соединенных под углом друг к другу по длинным сторонам и опирающихся на торцевые диафрагмы по коротким сторонам (стенкам).

Форма поверхности складок может быть треугольной, трапециевидной или прямоугольной. Чаще всего применяют многоскладчатые покрытия, но встречаются и односкладчатые.

По расходу материала складки являются довольно неэкономичными конструкциями, однако, ввиду повышенной архитектурной выразительности и простоты изготовления, они получили широкое распространение.

В плане складки могут быть:

1. прямоугольные;

2. многоугольные;

3. криволинейного очертания.

Для повышения несущей способности складок иногда их проектируют с разгружающими консолями.

Чаще всего, складки выполняют из древесины в сочетании с полимерным покрытием. В качестве граней применяют клееные, клеефанерные, древесностружечные либо дощато-гвоздевые элементы. Для повышения поперечной жесткости используют распорки или затяжки. Пролет складчатых конструкций составляет 20-25 м. Иногда его повышают до 35 м. угол наклона граней 20-45⁰. Ширина складки из древесных материалов – 1,8-6,8 м, из пластмасс – 1 м. Толщина элемента принимается не менее 1/20-1/30 длины складки.

К онструкция складки:

1 – несущий элемент складки (деревянная или пластмассовая панель);

2 – дополнительный укрепляющий элемент;

3 – мауэрлат;

4 – шипы;

5 – гвозди.

Точный расчет складчатого покрытия довольно сложен, поэтому, довольно часто, расчет ведут по упрощенной методике. При этом каждую складку рассматривают как отдельную балку, имеющую поперечное сечение складки. Балку рассчитывают на изгиб и кручение по обычным формулам сопромата. Отдельные складки предполагаются никак не связанными между собой, что идет в запас прочности. Наиболее нагруженными оказываются крайние складки. Чтобы не выполнять их отдельный расчет, увеличивают толщину складки конструктивно.