Лекция № 21

Тема «Конструкции зданий зального типа»

 

Вопросы, подлежащие изучению:

1.Общие сведения

2. Плоскостные конструкции покрытий зальных помещений

3. Пространственные конструкции общественных зданий

4. Пространственные покрытия с жесткими оболочками и складками.

5. Жесткие оболочки двоякой кривизны

6. Висячие конструкции покрытий

 

1 Вопрос

Необходимость устройства большепролетных покрытий возникает при проектировании большинства спортивных, зрелищных, торговых, выставочных зданий, а также ряда общественных зданий другого назначения (учебных, административных и др.), включающих зальные помещения, и жилых зданий с пристроенными помещениями общественного назначения (торговыми и др.).

Для покрытий залов применяют плоскостные и пространственные железобетонные, металлические и деревянные несущие конструкции. Среди плос­костных наиболее широко распростра­нены настилы, балки, фермы, арки и рамы, среди пространственных-перекрестно-стержневые системы типа «структура», тонкостенные жесткиеоболочки и висячие системы.

Статическое преимущество пространственных систем – работа их основных элементов на осевые усилия, что определяет большую экономию материалов. В то же время пространственная форма таких конструкций усложняет и удорожает их изготовление и монтаж. В связи с этим общий экономический баланс оказывается в пользу пространственных конструкций при пролетах в 30 м с дальнейшим увеличением их экономичности при возрастании пролета.

Пролет менее 30м характерен для большинства зальных помещений общественных зданий массового строительства. Соответственно можно считать, что для покрытий залов зданий массового строительства экономически наиболее целесообразно применение плоскостных, а для уникальных зданий - пространственных конструкций

 

2 Вопрос

Плоскостные покрытия проектируют, как правило, совмещенными. Несущие конструкции покрытий формируют из сочетания стержневых (балка, ригель, рамы, арка, ферма) и плоскостных (настилы или панели покрытия) элементов или только из плоскостных – больше­пролетных настилов. Последний вариант предпочтительнее, так как благодаря совмещению конструкцией несущих и ограждающих функций обеспечивается снижение затрат труда и расхода материалов.

Покрытия длинномерными настилами проектируют, используя типовые сборные железобетонные изделия, предусмотренные каталогами унифицированных индустриальных изделий для строительства.

В соответствии с объемно-планировочным решением здания применяют длинномерные настилы покрытий с плоской или двускатной верхней поверхностью. Типовые настилы имеют пролеты 9, 12, 15, 18 и 24 м и выполняются в виде тонкостенных железобетонных ребристых плит (с контурными и поперечными ребрами жесткости), тонкостенных сводчатых плит типа КЖС и двухконсольных плит типа 2Т (с добором типа 1Т). Наряду с ними применяют перспективные изделия повышенной заводской готовности – комплексные утепленные настилы типа 2Т и специальные утепленные настилы покрытий общественных зданий, сформованные из конструктивного керамзитобетона. Настилы имеют продольные легкобетонные ребра трехслойную плиту с утеплителем.

После монтажа утепленных настилов покрытий на строительной площадке выполняют только гидроизоляционные работы.

В отдельных случаях для покрытия общественных зданий применяют коробчатые железобетонные настилы или настилы-воздуховоды.

В плоскостных покрытиях со стержневыми несущими элементами (балками, фермами и др.) последние устанавливают с шагом 6 или 12 м (иногда 15 или 18 м), опирая на колонны реже на несущие стены. Настилы покрытия опирают на балки (фермы) соединяют сваркой стальные закладные элементы этих конструкций.

В качестве несущих стержневых элементов служат типовые железобетонные балки с параллельными поясами или двускатные фермы пролетами 18, 24 и 30 м полигональные треугольные, сегментные с раскосной или безраскосной решеткой, фермы с параллельными поясами. При пролетах 18 м и более фермы менее бетоноемки, чем балки, а при пролетах 24 и 30м их масса на 30 – 40 % меньше массы балок.

Любые несущие конструкции покрытий (настилы, балки, фермы) имеют выступающие в интерьер ребра, что не всегда приемлемо по композиции интерьера. Поэтому в залах общественных зданий их чаще закрывают подвесным потолком, который не только выполняет декоративные функции, но и обособляет необходимое пространство для размещения инженерных коммуникаций – вентиляции, электропроводки и др.

Применение рам и арок для конструкций покрытий носит эпизодический характер, связанный со спецификой объемно-планировочного решения зала.