Виды и конструкции большепролетных плоскостных покрытий пз. Оболочки,купола,структуры.

Оболочки представляют собой пространственные тонкостенные кон­струкции с криволинейными поверх­ностями. К ним относятся: цилинд­рические оболочки; различной формы оболочки двоякой кривизны; призма­тические оболочки-складки. Преимущество тонкостенных оболочек — совмещение несущих и ограждающих функций; экономичность в расходе строитель­ных материалов, повышенная жест­кость и прочность, позволяющая пере­крывать большие пролеты.

К основным недостаткам тонкостен­ных пространственных конструкций относится большая трудоемкость их изготовления и возведения. Цилиндрические оболочки сбор­ные и монолитные применяют при пролетах 24—48 м. Оболочка состоит из тонкой изогнутой по цилиндричес­кой поверхности плиты, усиленной бортовыми элементами. Ее опирают по торцам на диафрагмы, поддерживае­мые колоннами. Пологие оболочки (двоякой поло­жительной кривизны) применяют для покрытия как в бескрановых промыш­ленных зданиях, так и в зданиях с под­весными кранами грузоподъемностью до 5 т. Их устраивают в зданиях с квадратной и прямоугольной сеткой колонн. Для сеток колонн 18 X 18 — 36 X 36 м разработаны типовые реше­ния с унифицированными конструк­тивными элементами. Оболочка состоит из сборных эле­ментов и опирается на контурные фермы, арки или стены. Основная часть оболочки работает на сжатие, а значительные растягиваю­щие усилия возникают только в угло­вых зонах.

Оболочки в форме гиперболическо­го параболоида позволяют получить по­крытия, обладающие рядом преиму­ществ по сравнению с оболочками дру­гих типов. У них шире архитектурные возможности, меньший объем, занима­емый оболочкой по отношению к пере­крываемой площади, прямая — обра­зующая, так как оболочка относится к линейчатым поверхностям, устойчи­вость формы при действии равномер­ной вертикальной нагрузки. Купола применяют для устройства покрытий над промышленными здани­ями или сооружениями, имеющими круглую форму в плане. Они могут быть из сборных железобетонных эле­ментов и монолитными. Сборные железобе­тонные купола имеют радиальную или радиально-кольцевую разрезку по­верхности на сборные элементы.

Наряду со сплошными железобе­тонными устраивают сетчатые купола, которые в большинстве случаев соби­рают из решетчатых прямоугольных, треугольных, ромбовидных или шести­угольных панелей.. Купольное покрытие состоит из оболочки и нижнего опор­ного кольца. При наличии центрально­го проема устраивают также верхнее кольцо, окаймляющее проем. Нижнее кольцо воспринимает растягивающие усилия, а верхнее — сжимающие уси­лия.

Виды и конструкции большепролетных плоскостных покрытий пз.Висячие покрытия и складчатые покрытия.

Основное достоинство висячего по­крытия — его несущая конструкция — ванты— работает только на растяжение, благодаря чему сечение вантов подбирают исключи­тельно из условий прочности.

Выделяют две группы висячих по­крытий: с замкнутым и разомкнутым контуром. При замкнутом контуре рас­пор передают на опорный контур, в ко­тором возникают только сжимающие усилия. Покрытия с разомкнутым конту­ром устраивают над зданиями, имею­щими прямоугольный план. В этом случае распор воспринимают либо от­тяжками с анкерными устройствами, заглубленными в землю, либо опорны­ми контрфорсами, выполняемыми в ви­де железобетонных рам.

По конструктивной схеме покрытия могут быть висячими или подвесными, плоскими или пространственными, однопролетными или многопролетными. В промышленном строительст­ве наибольшее распространение полу­чили висячие вантовые конструкции шатрового или вогнутого типа.

Верхний участок колонны опирают на нижний шарнирно, благодаря чему возможны перемещения при односто­ронней снеговой нагрузке. По вантам укладывают сборные железобетонные плиты, являющиеся несущей конструк­цией ограждающей части покрытия. С целью уменьшения деформативности покрытия, покрытие пред­варительно напрягают путем нагружения. Возможен вариант устройства по­крытия и без центральной колонны. В этом случае центральное стальное кольцо располагают на 2 м ниже опор­ного, и сток воды с кровли осущест­вляют непосредственно внутрь шлам-бассейна.

Последнее время для зданий про­мышленного типа применяют висячие конструкции пролетом до 200 м.

Применение покрытий висячего ти­па в зданиях с прямоугольным планом менее эффективно, чем с круглым.

СТАЛЬНЫЕ КАРКАСЫ ОДНОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ. Стальные колонны каркаса в зави­симости от их поперечного сечения разделяют на сплошные постоянного и переменного сечения, решетчатые (сквозные) переменного сечения, раздельные пе­ременного сечения. Ко­лонны устраивают для бескрановых зданий и для зданий, оборудованных кранами; колонны принимают совмест­но нагрузки от покрытия и от кранов.

Сплошные колонны по сравнению со сквозными менее трудоемки в из­готовлении, но требуют большого рас­хода стали. Их применяют в бескра­новых зданиях, а также в цехах с мос­товыми кранами грузоподъемностью до 20 т. В остальных случаях приме­няют колонны переменного сечения, при этом надколонник может быть сплошным или сквозным. Нижнюю под­крановую часть колонн при ширине ее до 800 мм делают сплошной, в ос­тальных случаях сквозной. Обвязочные балки в стальном кар­касе устраивают из одного профиля или состав­ного сечения. Стальные подкрановые балки мо­гут быть разрезными и неразрезными, сплошными и решетчатыми. Неразрез­ные подкрановые балки имеют лучшие условия эксп­луатации подкрановых путей. Стальные фермы могут быть раз­личной формы и очертания, выбор ти­па ферм зависит он назначения и объемно-планировочного решения про­мышленного здания. Ригели и стойки рам проектируют сплошными или сквоз­ными. Возможно ком­бинированное решение. Стальные арки применяют в про­мышленных зданиях в основном для устройства покрытий со значительны­ми размерами пролетов. Статическая схема стальных арок может быть бесшар­нирной, двух- и трехшарнирной. Ароч­ные покрытия по конструктивному решению бывают плоскостные и блоч­ные. Ар­ки, как и рамы, могут иметь сплошное или сквозное сечение. Связи. Пространственную жест­кость и устойчивость ферм, рам, арок и других плоскостных конструкций каркаса зданий обеспечивают системой связей, устанавливаемых между этими конструкциями.

В покрытиях устраивают горизон­тальные (продольные и поперечные) и вертикальные связи