
3 Вопрос
Структурная конструкция представляет собой пространственную сквозную плиту. Она может быть образована перекрестными фермами (или сквозными балками), жестко связанными в узлах пересечений, или двумя параллельными плоскими решетчатыми дисками, жестко связанными в узлах раскосами.
Области применения структурных конструкций весьма широки: их используют не только для покрытий, различной геометрической формы, но и для решетчатых складок, многогранных куполов, сводов, а также для высоких стен для повышения их жесткости и устойчивости. Для структурных конструкций предусматривают стержни из металла, железобетона и дерева. Самыми распространенными в практике строительства являются металлические структуры.
Структурные конструкции наиболее экономично решаются при покрытии помещений квадратной или близкой к квадрату форме.
Наиболее сложным конструктивным элементом структуры является устройство жестких узлов стержней. До настоящего времени оптимальное решение не найдено, поэтому в практике строительства соревнуются несколько вариантов соединений: на ванной сварке сплющенных концов трубчатых стержней, на сварке со стандартными узловыми фасонками, изготовленными штампованием или точным литьем, на болтах.
Покрытия типа структур проектируют для легких одноэтажных торговых зданий, выставочных павильонов и др. Наружные ограждающие конструкции выполняют из легких панелей наружных стен и покрытий, скомплектованных из профилированных металлических листов и эффективных утеплителей (полиуретан, пенополистирол и др.
4 Вопрос
Конструкции жестких оболочек чрезвычайно разнообразны. За основу классификации этих конструкций приняты особенности их статической работы: безраспорнойили распорной. К безраспорным относятся оболочки нулевой гауссовой кривизны и складки, к распорным – своды, купола, пологие оболочки положительной и отрицательной кривизны, комбинированные системы из элементарных оболочек с различной формой поверхности.
Пространственные конструкции выполняют из металла, дерева, железобетона.
Покрытия складками и длинными цилиндрическими оболочками нулевой гауссовой кривизны применяют для залов пролетами 12 – 60 м.
Архитектурно-строительные (устройство верхнего света, выбор разрезки конструкции), а также архитектурно-художественные (увязка формы покрытия с формой плана, выбор формы диафрагм жесткости в соответствии с композицией интерьера) задачи решают в покрытиях оболочками и складками, их применение несколько различно, что требует индивидуального рассмотрения.
Покрытия длинными цилиндрическими оболочками проектируют одно- и многоволновыми, одно- и многопролетными, сборными и монолитными.
Температурно-деформационные швы в многоволновых многопролетных покрытиях устраивают по длине покрытия на парных колоннах между парными диафрагмами жесткости, по ширине покрытия между парными бортовыми элементами.
Форму покрытия часто выявляют на фасаде здания, консолируя часть оболочки за грань наружных стен.
В сборных конструкциях оболочек применяют разрезку на криволинейные или плоские элементы.
Складчатые конструкции проектируют чаще, чем цилиндрические оболочки в связи с большей технологичностью формы. Применяют треугольную, трапецеидальную и шедовую форму складок в монолитном и сборном вариантах. Сборные складки монтируют из плоских, Z-,V-образных или трапецеидальных элементов.
Преимущество V-образных и трапецеидальных изделий – возможность устройства вдоль стыка верхних плит складки вставок из плоских плит, расширяющих покрытие, или продольных фонарей. Использование таких складок обусловлено сокращением расхода материалов и трудозатрат на устройство кровли, возможностью скрытого размещения инженерных систем (воздуховодов, электропроводки и др.), исключением образования снежных мешков на покрытии, но сопровождается увеличением расхода конструкционных материалов.
Неизменяемость формы складчатой конструкции обеспечивают плоские поперечные стенки – диафрагмы, затяжки, Г- и Т-образные рамные элементы, разнообразные поддерживающие конструкции. Выбор формы элементов жесткости в общественных зданиях осуществляют с учетом архитектурных требований. Применяют покрытия с параллельными веерными или встречными складками: параллельные и встречные складки – в покрытиях прямоугольных залов, веерные – трапецеидальных.