42. Классификация железобетонных оболочек

В мировой строительной практике создано большое количество разнообразных систем тонкостенных пространственных конструкций — железобетонных оболочек.

Железобетонные оболочки различают по геометрии их поверхности, расчетно-конструктивным признакам и конструктивным особенностям, определяющим методы производства работ.

Все железобетонные тонкостенные пространственные конструкции можно разделить на две большие группы: оболочки одинарной и оболочки двоякой кривизны. В пределах каждой из этих групп есть разновидности. Оболочки одинарной кривизны делятся на цилиндрические, конические, коноидальные. К тонкостенным пространственным конструкциям покрытий относят также складки и шатры. Оболочки двоякой кривизны делятся на: оболочки вращения с вертикальной осью купола; выпуклые оболочки переноса на прямоугольном плане; вогнутые висячие оболочки на круглом или эллиптическом плане, выпукло-вогнутые (седловидные) оболочки, бочарные своды, волнистые своды, очертание которых в поперечном сечении может быть криволинейным или складчатым. В тонкостенных пространственных конструкциях благодаря работе конструкции в обоих направлениях достигается лучшее использование материала и существенная его экономия. В железобетонных тонкостенных покрытиях необходимо стремиться к тому, чтобы бетон использовался в работе на сжатие по максимально большей части поверхности, так как растянутые части требуют расчетного армирования. По технологии возведения тонкостенные пространственные конструкции делят на монолитные, сборные и сборно-монолитные. Существенное влияние на развитие тонкостенных конструкций больших пролетов имело применение предварительного напряжения. Особым видом железобетонных оболочек являются армоцементные, отличающиеся большой насыщенностью тонкой арматурой (диаметром 0,5—2 мм) и приготовляемые на цементно-песчаном растворе (бесщебеночный бетой). Армоцементные, преимущественно сборные, оболочки имеют небольшую толщину (15—30 мм), сравнительно небольшую массу и поэтому экономичны по расходу цемента и арматуры.

42. Структурные пространственные системы

Поиски современных архитектурных форм большой выразительности и универсальности, образуемых на основе многократно повторяющихся элементов, привели к созданию стержневых систем нового типа, к так называемым структурам. Эти системы, имея в своей основе «кристаллическое» строение, сходны с некоторыми весьма прочными образованиями органической природы.

Эти конструкции изготавливаются из стали, алюминия, дерева, в некоторых случаях из пластмасс. В отечественном гражданском строительстве нашли также применение плиты регулярного строения из армоцементных элементов.

Однако массовое распространение в отечественном строительстве получили стальные структурные плиты. Учитывая это, настоящее издание содержит рекомендации по проектированию стальных структурных плит, работающих совместно с каркасом производственных или гражданских зданий с несущими стальными или железобетонными колоннами, возводимых как в обычных, так и сейсмических районах. Помимо статической нагрузки в ряде случаев предусматривается вибрационное воздействие на структуры от работы крышных вентиляторов.

Структуры обладают рядом преимуществ, правильное использование которых позволяет повысить экономическую эффективность конструкции по сравнению с традиционными решениями.

К преимуществам относятся: пространственность работы системы; повышенная надежность от внезапных разрушений; снижение строительной высоты покрытия (перекрытия); возможность перекрытия больших пролетов; удобство проектирования линий подвесного транспорта и подвесных потолков; возможность свободной расстановки оборудования (на перекрытиях); облегчение ограждающих конструкций кровли благодаря частой сетке узлов; максимальная унификация узлов и стержневых элементов; поточное изготовление металлических конструкций на высокопроизводительных технологических линиях; снижение затрат на транспорт и возможность доставки в отдаленные и труднодоступные места; возможность использования совершенных методов монтажа-сборки на земле и подъема покрытия крупными блоками; сборно-разборность (при необходимости); архитектурная Выразительность и возможность применения для зданий различного назначения.

При этом экономическая целесообразность использования структур в полной мере достигается при их серийном изготовлении на специализированных заводах.