- •Раздел 4. Конструкции общественных и промышленных зданий
- •Тема 4.1 Одноэтажные общественные и промышленные здания
- •4.1.1 Конструктивные особенности и классификация одноэтажных общественных и промышленных зданий, требования, предъявляемые к ним.
- •4.1.2 Обеспечение пространственной жесткости этих зданий.
- •4.1.3 Объемно-планировочные параметры зданий
- •4.1.4 Подъемно-транспортное оборудование промышленного здания, его влияние на конструктивные решения, обеспечивающие функционирование подъемно-транспортного оборудования промышленного здания.
- •4.1.5 Конструктивные элементы несущего остова (колонны, балки, фермы, плиты покрытий и т. Д. ).
- •1. Ребристые плиты покрытий:
- •4.1.6 Правило привязок элементов одноэтажных зданий к координационным осям. Конструктивные решения деформационных швов.
- •Тема 4.2. Конструктивные системы промышленных зданий
- •4.2.1 Одно и многопролетные промышленные здания с расположением стропильных конструкций в поперечном или продольном направлениях
- •4.2.2 Типы связей и места их расположения
- •4.2.3 Членение одноэтажных зданий на деформационные отсеки. Виды деформационных швов. Температурные и осадочные швы в зданиях с каркасными и стеновыми несущими составами
- •Тема 4.3 Типовые элементы одноэтажных общественных и промышленных зданий
- •4.3.1 Основные элементы каркасных несущих остовов одноэтажных промышленных и общественных зданий.
- •Тема 4.4 Стены промышленных зданий теплые и холодные
- •4.4.1 Виды стен, стены из мелких искусственных камней
- •4.4.2 Стены из панелей. Типы панелей, их крепление к элементам каркаса, конструкции стыков
- •Тема 4.5 Покрытия одноэтажных одно- и многоэтажных зданий
- •4.5.1 Виды покрытия для одноэтажных зданий их типы и варианты укладки по одно и двухскатным балкам и фермам.
- •3 Покрытия из профилированного стального листа
- •4 Прогонный вариант покрытия
- •Стальные решетчатые прогоны пролетом 12 м
- •4.5.2 Разновидности плит укрупненных размеров. Ребристые и длинномерные плиты
- •Тема 4.6 Световые и светоаэрационные фонари верхнего освещения
- •4.6.1 Условия применения верхнего естественного освещения и проветривания помещений.
- •4.6.2 Классификация световых фонарей.
- •4.6.3 Схемы устройства аэрационных и светоаэрационных фонарей.
- •4.6.4 Зенитные фонари: типы, конструкции, детали.
- •Тема 4.7 Ворота, подвесные потолки, перегородки, полы
- •4.7.2 Типы перегородок и их конструктивное решение
- •4.7.3 Полы
- •4.7.4 Основные элементы пола, их характеристика
- •4.7.5 Типы полов промышленных зданий и их конструкции
- •4.7.6 Полы из штучных материалов
- •Тема 4.8 Светопрозрачные ограждающие конструкции
- •4.8.2. Блочные стены
- •4.8.3 Железобетонные фермы покрытия
- •Производство элементов несущих конструкций из бетона ↑
- •Маркировка
- •Конструкция железобетонных стропильных ферм ↑
- •Типы: безраскосые, раскосые, типовые
- •Особенности монтажа
- •Тема 4.9 Распорные несущие конструкции покрытий
- •4.9.1 Арки
- •4.9.2 Схема арок
- •4.9.3 Примерные соотношения их геометрических размеров для шарнирных и без шарнирных арок.
- •4.9.4 Методы погашения распора, их применения.
- •4.9.5 Основные типы сводов, их применения.
- •4.9.6 Конструктивные решения сводчатых покрытий. Примеры покрытий в виде оболочек
- •4.9.7 Применения рам различной формы и из разных материалов
- •Тема 4.10 Пространственные конструкции покрытий
- •4.10.1 Основные типы поверхностей оболочек, их классификация.
- •4.10.7 Размещения опор.
- •4.10.8 Виды висячих покрытий, их детали.
- •Висячие стропила
- •Монтаж висячих стропил
- •Наслонные стропила
- •4.10.9 Крепления тросов к опорам
4.9.7 Применения рам различной формы и из разных материалов
Тема 4.10 Пространственные конструкции покрытий
План
4.10.1 Основные типы поверхностей оболочек, их классификация.
4.10.2 Пространственные своды – оболочки.
4.10.3 Решение совмещенных покрытий.
4.10.4 Купала: типы решения опорного контура конструкции покрытий, кровель.
4.10.5 Гипары: решения опорного контура детали покрытий.
4.10.6 Складки и шатры.
4.10.7 Размещения опор.
4.10.8 Виды висячих покрытий, их детали.
4.10.9 Крепления тросов к опорам
4.10.10 Тентовые пневматические покрытия: особенности применения, материалы, узлы крепления.
4.10.1 Основные типы поверхностей оболочек, их классификация.
4.10.2 Пространственные своды – оболочки.
4.10.3 Решение совмещенных покрытий.
4.10.4 Купала: типы решения опорного контура конструкции покрытий, кровель.
4.10.5 Гипары: решения опорного контура детали покрытий.
4.10.6 Складки и шатры.
Пространственные покрытия от плоскостных отличаются тем, что тонкая плита оболочки работает преимущественно на сжатие, а растягивающие усилия рационально сосредоточены в контурных элементах, причем все эти элементы работают в разных плоскостях. На рис, 9.22, 9.23 даны примеры гражданских зданий с применением пространственных конструкций покрытия. Основными видами пространственных покрытий являются оболочки, складки и шатры висячие и пневматические. Оболочки бывают одинарной и двоякой кривизны. Первые представляют собой цилиндрические или конические поверхности. Оболочки двоякой кривизны могут быть и оболочками вращения с криволинейной образующей (купол, гиперболический параболоид, эллипсоид вращения, поверхность тора и др.). На рис. 9.24 показаны основные формы сводов. По структуре оболочки бывают гладкие, волнистые, ребристые и сетчатые (рис. 9,25). Они могут быть монолитными и сборными. В сборных конструкциях помимо железобетона используют асбестоцемент, металл и пластик.
Ребристыми являются те оболочки, у которых тонкая криволинейная стенка усилена ребрами (рис. 9.25, к). Сетчатые оболочки состоят только из ребер или из стержней, промежутки между которыми заполняют ненесущим материалом (стеклопластиком, пленкой и др.). Гладкие железобетонные оболочки выполняют всегда монолитными. При изготовлении монолитных оболочек наиболее сложным является подготовка криволинейной опалубки и устройство лесов, что сопряжено со значительным расходом материалов и с большими трудозатратами. Железобетонные и металлические оболочки применяют для устройства покрытий пролетом до 100 м, а иногда и более.
Рис. 9.24. Основные формы сводов: а — гладкий свод и его опори ыс реакции, б - ребристый, в—d — сомкнутый, е — зеркальный, ж - цилиндрический, и - крестовый
Цилиндрические оболочки (рис 9.25, а, 6) опираются на торцовые и промежуточные диафрагмы, которые жестко с ними связаны и обеспечивают тем самым устойчивость всей оболочки. Бочарные оболочки (рис. 9.25. е,ж) в отличие от цилиндрических имеют продольную ось не прямолинейную, а изогнутую по кривой с выпуклостью кверху, которая чаще всего очерчена по окружности. Сферические оболочки представляют собой часть поверхности шара и чаще всего имеют форму купола, опирающегося по всему периметру или на отдельно стоящие опоры, расположенные по периметру. Они могут быть монолитными и сборными,
Рис, 9.25. Своды-оболочки: а — цилиндрическая, 6 — цилиндрическая многоводно пая, в — сплошная диафрагма жесткости, г — рамная диафрагма, д — арочная диафрагма, е, ж — бочарный свод-оболочка» и - схема монтажа. бочарного свода, к — сетчатые оболочки, 1 — оболочка, 2 — диафрагма жесткости, 3 — ребро жесткости, 4 — подвески, 5 — затяжки
Складки и шатры — пространственные покрытия, образованные плоскими взаимно пересекающимися элементами (рис. 9.26). Складки обычно состоят из ряда повторяющихся в определенном порядке поперек пролета элементов, опирающихся по краям на диафрагмы жест-кости. Шатры перекрывают прямоугольное в плане пространство смыкающимися кверху с четырех сторон плоскостями. Толщина плоского элемента складки должна быть не менее 1/200 пролета, высота — не менее 1/20, а ширина грани — не менее 1/5 пролета. Их применяют для зданий пролетом до 40 м.
Рис. 9.26. Складки и шатры: а — складка пилообразная,, б— то же, трапециевидного профиля, в —то же, из однотипных треугольных плоскостей; г — шатер на прямоугольном основании с плоским верхом, д — складка сложного профиля, « — многогранный складчатый свод, ж — складка-тапитель, и — четырехгранный шатер, к — многогранный шатер, а — складчатый купол, м — сборная складка призматического типа, н — сборная стяжка с затяжками
Висячие покрытия отличаются наиболее экономичным расходом металла, который работает только на растяжение (рис. 9.27). Расход стали на 1 мЗ висячего покрытия пролетом 70...80 м составляет 10... 15 кг, тогда как применение металлических ферм или рам для перекрытия такого пролета потребовало бы расхода металла 80...120 кг. Пневматические покрытия (рис. 9.28) позволяют перекрывать пролеты до 30 м и бывают трех основных видов: возду-хоопорные оболочки, пневматические каркасы и пневматические линзы.
Воздухоопорные оболочки представляют собой баллоны из прорезиненной или синтетической ткани, внутри которых создается давление воздуха 0,002...0,005 МПа. Эксплуатируемое помещение находится внутри утого баллона и попасть в него можно только через шлюз. Этот вид покрытия широко применяют для устройства спортивных сооружений, полевых лабораторий и др. Незначительного давления люди обычно не испытывают. Пневматические каркасы, которые представляют собой удлиненные баллоны с избыточным давлением воздуха 0,03...0,07 МПа, изготовляют чаще всего в виде арок. Ряд арок представляет собой непрерывный свод. При установке опор с шагом 3...4 м поверх натягивается водонепроницаемая ткань. Пневматические линзы представляют собой большие подушки, надутые воздухом с избыточным давлением 0,002...0,005 МПа, подвешенные своими краями к жеслсой каркасной конструкции. Их используют для устройства летних театров и других зрелищных сооружений временного или передвижного характера.
Рис. 9.27. Висячие предварительно напряженные покрытия облегченного типа: а — седловидное по аркам, 6 — то же, с они ран ием на изогнутый контур, е — гиперболический параболоид (гипар) с жестким контуром, г - то же, с контуром в виде троса-подбора, д - то же, по вертикальным иркам, е — покрытие с; оттиранием на жесткий опорный диск или объем и наклонную арку, ж — тентовое покрьгтис с огшранием на жесткий диск и устойчивую стенку, и — то же, е опирая ием на несущие и стабилизирующие тросы, к — покрытие, опертое по продольной оси на два глазных троса пролетом 126 м, 1 - несущие тросы, 2 — предварительно напряженные стабилизирующие тросы, 3 — жесткий опорный контур, 4 — оттяжки, 5 — стойки-оттяжкн, б — опорные мачты, 7 — трос-подбор, 8 — опорные арки, 9 — опорный объем, 10 — тент, 11 — устойчивая стена, 12 — опорный узел, 13 — железобетонные балки-распорки, 14 — главные тросы, поддерживающие сетчатое покрытие
Рис. 9.28. Типы пневматических покрытий: а, 6 — воздухоопорные, в — пневматическая линза, г — фрагменг стеганой конструкции, д, е — каркасные пневматические сводчатые покрытия, ж — пневматический арочный купол, 1 — воздухонепроницаемая оболочка, 2— окно-иллюминатор из органического стекла, 3 - анкеры-штопоры для крепления к грунту, 4 — шлюз, 5 — «тяж-простежка», 6 — стальной опор-вый пояс линзы, 7 — растяжка для придания продольной устойчивости и поддержки тента покрытия