1.4 Арочные покрытия.

Наиболее эффективны в зданиях с пролетами 60-70 м, функциональный объем которых вписывается в криволинейное очертание. К таким зданиям относятся дворцы спорта, рынки, выставочные павильоны.

Арки хорошо работают при отсутствии сосредоточенных сил и при небольших временных нагрузках. По затратам металла арки экономичнее балочных конструкций, однако они являются распорными системами, т.е. передают на опоры при вертикальных нагрузках не только вертикальные, но и горизонтальные реакции. Распор может воспринимается мощными фундаментами или затяжками, соединяющими опоры арки между собой. В последнем случае система становится внешне без распорной и горизонтальные силы на фундаменты или здание не предаются.

По статической схеме арки делятся на трехшарнирные, двухшарнирные и бесшарнирные. Трехшарнирные арки, будучи статически определяемыми, нечувствительны к осадкам опор и температурным деформациям, однако по затратам материала наименее выгодны. Они обычно используются при строительстве на слабых основаниях

1.5. Рамные конструкции.

Отличаются большой жесткостью и чаще применяются в зданиях промышленного и специально назначения – цехах заводских производят в эллингах, ангарах. В ригелях рам при жестком сопряжении с колоннами уменьшаются затраты металла по сравнению с балочными конструкциями за счет разгрузки ригеля узловыми моментами М. При этом в стойках рам кроме нормальных усилий возникают значительные изгибающие моменты. Поэтому рамные покрытия оказываются выгодными при относительно небольших высотах зданий (8-12м).

1.6. Купола

Купола относятся к пространственному типу конструкций. Это распорные системы, что должно учитываться при проектировании опорных конструкций. Различают три типа конструктивных систем куполов: ребристые, ребристо-кольцевые и сетчатые.

Ребристые купола образуются из радиально расположенных ребер-полуарок. В основании купола ребра опираются на стены здания либо на криволинейный или многоугольный в плане кольцевой элемент, воспринимающий распор. В вершине купола ребра опираются на центральное кольцо. Ребра выполняются сплошными или решетчастыми и соединяются между собой прогонами. Для обеспечения устойчивости ребер из плоскости между прогонами устраиваются связи.

Ребристо-кольцевые купола отличаются от ребристых тем, что прогоны включаются совместно с ребрами на восприятия распора. Прогоны в этом случае представляют собой ряд горизонтальных колец, расположенных в разных уровнях и испытывающие растягивающие усилия. Усилия в ребрах уменьшаются, их можно изготавливать из прокатных профилей.

Сетчатые купола образуются из ребристо-кольцевых включением на восприятие распора диагональных связей между ребрами и прогонами. Сетчатые купола опираются в отдельных точках или связываются упруго с опорным кольцом.

1.7. Структурные и перекрестно–балочные системы покрытий.

В последнее время большое распространение получили покрытия регулярной структуры, образующиеся на основе многократно повторяющихся элементов. Используются не только в покрытиях зданий, но и в междуэтажных перекрытиях, стенах, фундаментах.

По принципу образования пространственные решетчатые покрытия можно разделить на:

1) перекрестно-балочные системы, образуемые пересечением ферм двух или трех направлений

2) структурные конструкции, которые набираются из элементарных «кристаллов»-тетраэдров.

Во всех случаях стержневой набор образует верхнюю и нижнюю поясные сетки, соединенные между собой решеткой. Поэтому такие системы являются двух сетчатыми.

Пространственные решетчастые системы отличаются архитектурной выразительностью. В зависимости от формы поверхности перекрестные и структурные конструкции образуют плитыы и диски, своды и купола, складчастые системы

Структурные конструкции обладают повышенной жесткостью по сравнению с плоскостными системами. Поэтому они имеют меньшую строительную высоту, что влечет за собой уменьшение высоты здания и снижение затрат на стеновое ограждение и отопление.

Важным преимуществом покрытий пространственной системы является возможность монтажа индустриальными методами.