17. Ребристые складки, своды-оболочки, купола
Ребристые складки состоят из наклонных плоских граней и поперечных жестких диафрагм – ребер жесткости. Опорами складки служат торцовые стены. Пролетом складки ℓ является расстояние между осями торцовых стен, шириной В – расстояние между гранями складки понизу в поперечном ее сечении. Грани складок представляют собой клееные, клеефанерные древесно– стружечные или дощато-гвоздевые балки двутаврового сечения. Ребра, обеспечивающие поперечную жесткость складки, ставят через1,5–3 м.
Покрытия складчатой формы применяют в случаях, когда в продольных стенах здания предусмотрены большие проемы и раздвижные ворота (гаражи, ангары, складские здания, навесы и т. д.) над производственными, спортивными, торговыми помещениями, складами, гаражами и т. д. (рис. 17.1).
Рис. 17.1. Схемы складных покрытий:
а)– складки с прямоугольными гранями; б)– складки с треугольными
гранями; в)– форма профиля многоволновой складки; г) – параметры
складки; д )– радиальные складки
Ребристые складки бывают одно- и многорядовыми с сопряжением на клею или клеефанерной конструкции заводского изготовления. Пролет ребристых складок ℓ допускается от 10 до 30 м; ℓ/В=1– 3; f/ℓ=1/2–1/9 (f/ℓ=1/15 – 1/18– для складок из пиломатериалов); kс.м=10– 20.
По форме поверхности складки бывают треугольные, прямоугольные, трапециевидные. Складки просты в изготовлении, имеют архитектурную выразительность, но по расходу материала уступают другим формам покрытия.
Сооружение, перекрываемое складками, может быть в плане прямоугольным, многоугольным или криволинейного очертания. В последнем случае складки располагаются радиально. Несущую способность складок можно повысить за счет разгружающих консолей.
Поперечная жесткость складок обеспечивается установкой по длине складки распорок, ребер жесткости или затяжек (рис. 17.2).
Рис. 17.2. Призматические складки треугольного очертания:
а)– клеештыревые соединения элементов трехслойных складок;
б)– складки из клеедощатых элементов
По конструктивному решению складки могут быть тонкостенными, ребристыми или трехслойными. Тонкостенные грани складок могут выполняться из дощато-гвоздевых, дощатоклееных или клеефанерных двутавровых балок. Ребристые складки изготовляют из брусков с высотой сечения h≤15 см и обшивки из листовых (фанеры, ДСП, стеклопластика) материалов или досок, прикрепленных к брускам с одной или двух сторон на гвоздях или на клею. Трехслойные грани складок выполняют из пластмасс или фанеры со средним слоем из пенопласта.
Элементы складок соединяются между собой болтами, на гвоздях, клеем или клеештыревыми соединениями.
Призматические складки являются пространственной, многократно статически неопределимой системой. Точный расчет трудоемок. В. З. Власов предложил смешанный метод расчета.
Для длинных складок (ℓ/в>3) допускается упрощенная расчетная схема балки-складки, если поперечное сечение и нагрузки относительно продольной оси складки симметричны. Взаимные перемещения точек контура поперечного сечения малы по сравнению с прогибами ребер и ими пренебрегают. Соединение смежных граней цилиндрическим шарниром также не учитывает сопротивление граней продольному сдвигу. Складки рассматривают как изгибаемую балку соответствующего поперечного сечения. В ней определяют продольные нормальные и касательные напряжения от изгиба.
В поперечном направлении грани складок рассчитывают на составляющую нормальной нагрузки как пластинки, шарнирно опертые:
а) по длинным сторонам – на смежные грани;
б) по коротким сторонам– на концевые диафрагмы или ребра жесткости.
Грань в поперечном направлении деформируется от местной внешней нагрузки по схеме балки.
Наружную обшивку клеефанерных складок между ребрами проверяют на местный изгиб как пластинку, защемленную по четырем сторонам.
Несимметричная нагрузка вызывает кручение складки относительно центра кручения, поэтому требует особого внимания.
Возникает необходимость усиления жесткости крайних складок. Ограничивают перемещение в поперечном направлении.