10. Складчатые своды и структурные сводчатые покрытия. Примеры проектирования.

Придание поперечному сечению сводов складчатого очертания увеличивает их жесткость и несущую способность и позволяет перекрывать пролеты до 100 м и более. В ряде случаев в качестве обшивки сводов применяют полимерные материалы. Эти обшивки могут совмещать функции кровельных и несущих покрытий.

Структурные своды собирают из тонкостенных пирамид, соединяя их вершины стержнями коль­цевого и продольного или косого направлений. Мате­риалом пирамид может служить листо­вой металл, фанера, пластмассы, армоцемент и железобетон. В результате возникает двухпоясная система, у которой одним поясом слу­жит стержневая сетка, другим – реб­ра пирамид, которыми они состыкованы. Ребра пирамид выполняют роль раско­сов структуры, а их грани – огражда­ющей конструкции.

Представляет интерес другой вари­ант структурного свода, где пирамиды заменены ромбовидными в плане элементами с седловидной поверхностью – гипарами, которые обладают боль­шей жесткостью формы, нежели плос­кие грани пирамид.

Двоякоскладчатыми сводами называются такие, поверхность которых имеет складки как по образующей, так и по направляющим линиям. Пространственную геометри­ческую основу таких сводов образуют правильные многоугольники, рас­положенные в плоскостях, нормальных к общей продольной оси, и многоуголь­ники, повернутые на половину одной стороны. Двоякоскладчатый свод тем устойчивее, чем рельефнее его поверхность, что достигается исполь­зованием панелей сравнительно боль­шой длины.

Некоторые двоякоскладчатые своды обладают способностью развертываться в плоскость. Это свойство может быть успешно использовано при монтаже, позволяет производить предварительную сборку треугольных панелей на плос­кой монтажной площадке.

12. Пологие оболочки положительной Гауссовой кривизны. Особенности работы под нагрузкой и примеры проектирования.

Покрытия этого типа представляют собой купол с отсеченными сегментами, превращенный в простран­ственную форму, опирающуюся на че­тыре угла. Однако опирание оболочки на четыре угла ставит ее в тяжелые условия работы, так как нагрузка сосредо­точивается только в четырех углах с тонкой оболочкой. Во избежа­ние этого контур оболочки опирают на жесткие поддерживающие конструк­ции – диафрагмы, их роль выпол­няют арки, сегментные фермы, криво­линейные балки, стены с закруглен­ными фронтонами. Пологие оболочки имеют малый подъем над опорами.

Оболочки могут быть:

- одиночными;

- многоволновыми.

Разделяются на:

1. железобетонные пологие оболочки;

2. деревянные оболочки.

1) Способны перекрывать помещения с прямоугольным планом, близким к квадрату, в широком диапазоне проле­тов – от 18 до 100 м и более. Плиты сборных оболочек имеют толщину от 3 до 5 см и усилены контур­ными и диагональными ребрами.

2) Заметного распространения не получили. Деревянная оболочка состоит из нескольких (не менее трех) склеенных между собой слоев тонких досок, опирающихся на контурные диафрагмы.

Недостатки:

- предварительного возведения подмостей, лесов и кружальной опалубки;

- построечный способ изго­товления.

Изгибающие моменты в контурных зонах невелики, но при конструировании наличие их учиты­вают. Действуя в зоне местного изгиба на расстоянии от края х₁ = 0,597√rt, момент равен M = 0,0937prt. Устойчивость оболочки считается обеспеченной, если интенсивность расчетной нагрузки не превышает крити­ческой величины q_cr = E_bt²/20r₁r₂, где r₁ и r₂ радиусы главных кривизн поверхности.