книги из ГПНТБ / Ветрюк И.М. Конструкции из дерева и пластмасс учеб. пособие

квадратных или многоугольных в плане зрелищных и спортивных сооружений, выставочных павильонов и других зданий. Расчет крестовых сводов производится приближенно, как и цилиндриче­ ских кружально-сетчатых сводов, т. е. расчленением пространст­ венной системы на плоские арки (рис. 105, а) . Опорные реакции и распор от крестовых сводов передаются обычно непосредствен­ но на фундамент в местах опирания гуртов.

Рис. 107. Одинарная гиперболическая оболочка покрытия школьного спор­ тивного зала 13,2 X 13,2 м в г. Куинсвуде (Англия).

Следует отметить, что тонкостенные и ребристые купола и многоугольные сомкнутые своды рассчитываются с учетом про­ странственной работы элементов конструкции, а прямоугольные в плане сомкнутые, крестовые и цилиндрические своды рассчи­ тываются приближенно путем расчленения их на плоские кон­ струкции, хотя пространственная их работа в той или иной сте­ пени имеет место.

При проектировании и эксплуатации совмещенных простран­ ственных покрытий, главным образом таких, как тонкослойные купола-оболочки, необходимо учитывать, что ограждающие кон­ струкции (многослойные перекрестные настилы) являются одно­ временно и несущими. Поэтому необходимо принимать особые меры, предотвращающие возможность загнивания ограждающей конструкции от увлажнения. Повреждение ее может привести к разрушению купола. В этом отношении кружально-сетчатые конструкции находятся в более благоприятных условиях, так как несущая конструкция их расположена ниже ограждающей и в случае необходимости последняя может быть заменена без нару­ шения несущей конструкции.

Некоторые конструкции пространственных деревянных соору­ жений (двойные гнутые своды, своды-оболочки, складки и др.) в настоящее время не применяются, так как не соответствуют требованиям современного индустриального строительного про­ изводства.

Тонкостенные пространственные конструкции из дерева, в ко­ торых сочетаются несущие, ограждающие и декоративные функ-

ч

221

ции, находят все большее распространение. Объясняется это главным образом легкостью и экономичностью таких конструк­ ций, а также их архитектурной выразительностью. Особое место среди тонкостенных деревянных конструкций занимают оболочки двоякой кривизны в форме гиперболического параболоида.

Рис. 108. Счетверенная гиперболическая оболочка покрытия выставочного павильона в г. Портленде (США).

Деревянные гиперболические оболочки применяются для по­ крытий выставочных павильонов, спортивных залов, магазинов и других большепролетных общественных зданий. Простейшим типом является одинарная седловидная оболочка четырехуголь­ ной формы в плане (рис. 107). Два накрест лежащих угла такой оболочки подняты относительно двух других, что создает эффект динамичности. Оболочка опирается только на две опоры. Это под­ черкивает легкость конструкции. Края оболочки, как правило, прямые. Оболочка сбивается гвоздями или склеивается из досок, теса, фанеры в два-три слоя. По краям оболочка подкрепляется бортовыми элементами из клееной древесины или стали. Горизон­ тальный распор воспринимается контрфорсами или стальной за-

222

тяжкой, соединяющей нижние углы оболочки. Отвод дождевой воды с покрытия обеспечивается самой формой оболочки. Стены заполняются в основном крупноразмерным стеклом в стальном или другом каркасе независимо от покрытия. Иногда заполнение отсутствует.

Рис. ПО. Конструкция узла сетчатого свода на скобах:

/ — шайба; 2 — скоба.

Кроме одинарной оболочки, широкое распространение полу­ чили счетверенные оболочки шатрового типа (рис. 108). Такие оболочки собираются из четырех одинаковых седловидных эле­ ментов, соединенных по осям покрытия и имеющих общую вер­ шину в центре. По устройству каждый элемент не отличается от одинарной оболочки, но имеет относительно меньшие размеры и вес, что позволяет организовать изготовление элементов в за­ водских условиях.

§ 52. КРУЖАЛЬНО-СЕТЧАТЫЕ СВОДЫ И ИХ РАСЧЕТ

Кружально-сетчатый свод представляет собой пространствен­ ную сетчатую конструкцию покрытия, состоящую из однотипных поставленных на ребро дощатых косяков, расположенных по двум взаимно пересекающимся направлениям (см. рис. 104, г).

Конструкции сетчатой системы впервые были предложены и применены В. Г. Шуховым для покрытий павильонов на худо­ жественно-промышленной выставке в Нижнем Новгороде в 1896 г. Идоя В. Г. Шухова была подхвачена строителями всего мира и дала толчок к разработке и исследованию новых разновидно­ стей этой конструкции.

224

Кружально-сетчатые своды в современном решении являются индустриальной, транспортабельной сборно-разборной конструк­ цией, основанной на заводском изготовлении стандартных одно­ типных косяков, легко и быстро собираемых на месте монтажа сооружения. По способу узловых сопряжений кружально-сетча­ тые своды делятся на безметальные (соединения на врубках) системы С. И. Песельника с прямоугольной или ромбической сет­ кой косяков (рис. 109) и метальные (на болтах) системы Цольбау или на скобах с ромбической сеткой косяков (рис. 110).

Безметальные на врубках узловые сопряжения косяков явля­ ются лучшим решением, позволяющим значительно сократить

дуги полусвода стрельчатого очертания должен быть не менее 1/15 хорды полусвода (рис. 109, е). Чтобы обеспечить необходи­ мую жесткость сводчатого покрытия, косяки свода должны удов­

косяков в таком случае можно производить только по изгибаю­

жально-сетчатого свода должен быть не более 22 м.

Для перекрытия больших пролетов применяются дощатые клееные или клеефанерные косяки составного сечения и большей длины. При применении составных клееных косяков кружально-

клеефанерного косяка.

Точный статический расчет кружалыю-сетчатого свода как пространственной системы весьма сложен. Поэтому обычно такие своды рассчитываются по приближенному методу. Для этой цели из покрытия выделяется расчетная полоса шириной с, равная

К — расчетная гибкость свода:

. 4,5/о

Л= —и—>

Конструкции фронтонов или фронтонных арок, а также при­ соединения к ним косяков свода должны быть проверены на сим­ метричную и одностороннюю нагрузку, равномерно распределен­ ную на единицу длины горизонтальной проекции фронтонной арки:

где q — симметричная или односторонняя нагрузка на единицу площади проекции свода;

В— расстояние между фронтонами или промежуточными диафрагмами, не более 2,55.

Нагрузка на промежуточные диафрагмы или кружальные арки жесткости свода определяется по формуле (149) с умноже­ нием ее на коэффициент 2.

Сжимающие усилия в косяках создают распор в направлении образующей свода, определяемый по формуле

Nv=N0ctga. (150)

Во избежание передачи распора Np на торцевые стены его воспринимают досками продольного настила, прикрепленными к косякам и торцевой арке гвоздями.

§ 53. БАШНИ

Башни представляют собой обычно открытые, свободно стоя­ щие высотные сооружения. В конструктивном отношении они подразделяются на три основных типа: рещетчатые, сетчатые В. Г. Шухова и башни-оболочки (рис. 112).

Рис. 112. Типы башен различных конструкций:

а — решетчатая; б — сетчатая (по В. Г. Шухову); в — цилиндрическая башня-обо­ лочка; г — коническая башня-оболочка (градирня).

По характеру работы различают: башни, воспринимающие большие вертикальные нагрузки (водонапорные башни, надшахт­ ные копры, нефтяные вышки и др.); башни, работающие в основ­ ном на горизонтальную нагрузку от ветра, натяжения антенн, проводов и т. д. (радиобашни, парашютные, геодезические выш­ ки, башни-градирни, башни линий электропередач и др.).

К особому типу относятся башни-силосы, работающие как на вертикальную и горизонтальную нагрузки, так и на внутреннее давление (силосы для зерна, цемента, кормовые силосы и т. п.).

Решетчатые башни имеют наибольшее распространение как самые простые в изготовлении и сборке. Они представляют собой пространственную стержневую конструкцию, состоящую из вер­ тикально или наклонно поставленных плоских решетчатых ферм,

228

образующих в плане треугольник, квадрат или правильный мно­ гоугольник. Поясами этих ферм служат стойки башни, которые связаны между собой решеткой. Возможные схемы решетки при­ ведены на рис. 113.

¥8

работа ствола башни с деревянными раскосами на врубках при ветре слева; г — работа

Высота деревянных башен в соответствии с их назначением обычно колеблется от 10 до 40 м. Отношение ширины b боковой части грани у основания для свободно стоящих решетчатых ба-

229