3

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ПОКРЫТИЯ В АРХИТЕКТУРЕ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИИ.

Составил доц., ктн. Прядко Н.В.

Лекция 1

КЛАССИФИКАЦИЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

Природой создано большое количе­ство разных структур, подобных простран­ственным конструкциям. Скорлупы, морские раковины, панцири насекомых — тонко­стенные оболочки; листья некоторых рас­тений— складчатые конструкции; внутрен­няя структура костей животных порази­тельно напоминает решетчатые простран­ственные системы. И не случайно научный подход к проблемам архитектуры в насто­ящее время тесно связан с изучением при­родных формообразований. Как у органи­ческой природы, так и у архитектуры есть много общих критериев, определяющих совершенство их произведений; соразмер­ность, упорядоченность, прочность, функ­циональность, изоляция от вредных воздействий среды и т. д. Принцип целе­сообразности и наименьшей затраты энер­гии определяет все вышеперечисленные свойства живой природы. Поэтому архи­тектура и строительное искусство, движи­мые научно-техническим прогрессом в по­исках новых идей и принципиально новых подходов для решения все более сложных задач, стоящих перед человеком и обще­ством, обратились в «патентные кладовые» природы, в которых за миллионы лет эво­люции накоплены огромные богатства. Процесс разработки принципов, заложен­ных в природе, и перевод их на язык архитектуры с каждым годом становятся все глубже. Архитектурная бионика прочно завоевывает позиции в строитель­ной науке. В строительной практике мно­гие конструкции родились на основе исследовании растительного и животного мира. Пьер Луиджи Нерви — великий пер­вооткрыватель новых форм в современной архитектуре, создавал свои конструкции, раскрывая тайны структурных формообра­зований растительного мира.

И все же любая строительная конст­рукция— это прежде всего результат ра­ционального мышления и гениальное по­стижение человеком законов природы.

В архитектуре последней четверти XX века продолжается процесс, который можно было бы охарактеризовать как «взрыв формотворчества». В этом про­цессе адекватность конструктивных и ар­хитектурных форм пространственных по­крытий имеет принципиальное значение, так как смысл понятия «конструктив­ная правда» здесь неразрывно с понятием архитектонической целостности и законченности. Вне этих понятий конст­рукция лишена эстетического содержания и принадлежит к области техники, но не архитектуры.

Тысячелетия строительного опыта свя­зали форму и конструкцию в понятия-образы; арка,купол, свод и т.д. Для очень немногих пространственных конструкций существуют подобные понятия-образы. В большинстве своем отдельные виды конструкций определяются по их структурным характеристикам, т.е. по основным качествам, благодаря которым возникают те или иные условия работы конструкции. Рассмотрение пространствен­ных конструкций по характеру их формы и структуры позволяет объединить все существующие типы s большие группы-классы, для которых свойствен прежде всего какой-то один главный признак, и затем уже внутри этой группы происходит членение на принадлежащие ей отдельные системы. В отличие от классификаций, в которых деление может происходить на основе только применяемых материалов, статических признаков или способов про­изводства и т. д., предлагаемый принцип классификации на основе многолетнего опыта дает возможность охватить все мно­гообразие новых конструкций и конструк­ционных материалов и, что является наи­более существенным, каждую отдельную конструктивную систему соотнести с той конструктивной формой, которая ложится в основу того или иного архитектурно-пространственного решения покрытия.

В основу классификации положены четыре группы признаков статического фор­мообразования: 1) конструкции с преоб­ладающими изгибными усилиями; 2) конст­рукции, работающие в основном на сжатие; 3) конструкции, работающие в основном на растяжение; 4) безизгибные системы, работающие на сжатие-растяжение.

Отдельно выделена группа трансформируемых покрытий.

Если плоскостные конструкции, в ко­торых признаки пространственной работы отсутствуют, можно разделить на семь ви­дов: плиты, балки, фермы, арки, рамы, гибкие нити, комбинированные системы, то пространственные конструкции имеют об­ширную классификацию. Она состоит из пяти классов конструкций, в которые вхо­дят различные конструктивные формы, оп­ределяемые одной из четырех групп при­знаков статического формообразования (табл.1).

Выбор геометрии поверхности пространственных конструкций производится с учетом необходимости удовлетворения: функциональ­ных, градостроительных, эстетических требований; условий рацио­нальной статической работы; условий членений поверхностей на унифицированные сборные элементы, отвечающие индустриальности изготовления и монтажа.

При проектировании оболочек используются поверхности враще­ния (сфера, тор, параболоид и эллипсоид вращения) и поверхности переноса (гиперболический и эллиптический параболоид, круговая поверхность переноса). Наиболее часто применяемые поверхности приведены в табл. 2.

Поверхностью вращения называют поверхность, образованную в результате вращения кривой вокруг заданной оси.

Поверхностью переноса называют поверхность, образованную параллельным перемещением (переносом) кривой одного направления (произ­водящей или образующей), опирающейся некоторыми точками на другую кривую - направляющую.

В основе каждой конструктивной формы лежат принадлежащие ей конст­руктивные системы, зависящие от физико-механических свойств того или иного материала, способов производства, принци­пов сборности и т. д.

Разнообразие форм пространственных конструкций обязывает осуществлять их выбор, внимательно учитывая все их спе­цифические особенности и требования, которые будут предъявлены к ним как во время строительства, так и в процессе их эксплуатации в сложной функциональной и объемно-пространственной структуре сооружения. В современном строительстве в условиях, когда даже жилой дом, по образному выражению Ле Корбюзье - «машина для жилья», в любом сооружении предполагается строго заданная его функцией технологическая схема. Она, как правило, диктует свои параметры, требующие определенного технологического оборудования и инженерных устройств и, конечно, такие габариты здания, которые как в горизонтальных, так и в вертикальных направлениях должны обеспечить оптимальные условия для нормальной его эксплуатации и комфортные условия для жизнедеятельности людей. Специфика технологических требовании, все возрастаю­щий уровень технической оснащенное в современных сооружениях, необходимость при этом добиваться наиболее эффектив­ных технико-экономических показателей создают условия, при которых, начиная с простейших сооружений и кончай сложными, все «за» и «против» при выборе той или иной конструктивной системы и конструктивной формы покрытия должны быть взвешены особенно тщательно.

Таблица 1.Классификация пространственных конструкций покрытий

Таблица 2. Наиболее часто применяемые поверхности вращения и поверхности переноса

Функционально и технологически конструкция должна быть выполнена с учетом проведения всех предусмотренных данной функцией мероприятий: создание акустического комфорта помещений, оснащения их различным инженерным оборудованием, освещением, отоплением, вентиляцией, звукоусилением, обеспечения удобного монтажа этого оборудования и прокладки всех коммуникаций в зоне покрытия и т.д. Конструкция должна быть герметичной по отношению к воздействиям внешней среды. И, наконец, опросы индустриализации, стандартизации, внутренней конструктивной целесообразности, связанной с прочностными характеристиками и эффективным использованием конструкционных свойств применяемых материалов, при учете всех вышеперечисленных условий являются основными для осуществления любой конструктивной системы.

В общественных зданиях с зальными помещениями различного назначений очень большое внимание уделяется вопросам акустики. «Три весьма существенных для акустики соображения при проектировании залов касаются вопросов объема помещёния, его формы и поглощение звука»—указывает в классической работе , посвященной вопросам архитектурной аку­стики, Ф. В. Ватсон и выдвигает следую­щее положение, хорошо согласующееся с практическими наблюдениями. «. .во-первых, практически всё акустические дефекты залов обусловлены отражением звука; во вторых, расположение отражающих поверхностей вблизи источника звука улучшаёт условия как для речи, так и для музыки».

Так как выбор конструкции покрытия сооружения прежде всего определяется планом, то последний должен также отвечать необходимым условиям акустики. На­пример, для зрительных залов средней вместимостью до 1000 человек из акусти­ческих соображений рекомендованы габариты зала с отношением сторон не более 2 и не менее 1, и длина зала не должна превышать 28 м (от планшета сцены до задней стены)- С точки зрения акустики круглые и квадратные планы, а следовательно, и покрытия на круглом плане для этих сооружении не рекомендуются В таких помещениях, особенно с вогнутыми стенами, концентрируется звук, возникает эхо. То же относится и к спортивным coopужениям средних размеров, так как в них необходима хорошая слышимость речи тренера, особенно в бассейнах (в этих сооружениях есть и дополнительное специальное требование: слышать крик тону­щего). Поэтому для спортивных залов и бассейнов рекомендованы пилообразная или трапециевидная форма планов. Приходится тщательно относиться к подбору поверхности стен и потолка, учитывая степень вибрации той или иной формы по­верхности (плоские и квадратные вибрируют сильнее, чем изогнутые поверхности, и т.д).

Плоские, горизонтальные очертания потолка крайне нежелательны в общественных зданиях. Следует обязательно стремиться к расчленению потолка на отдельные элементы и плоскости. Лучше, когда последние имеют такое направление, при котором отраженные волны звука не перекрывают друг друга.

Пространственные конструкции на «пролет».

Под пространственными конструкци­ями, работающими преимущественно «на пролет», принято понимать элементы, сов­мещающие в себе несущие и ограждающие функции и воспринимающие в основном изгибные усилия. Кроме изгибных усилий, возникающих в направлении перекрывае­мого пролета, в элементах могут появ­ляться и другие усилия (касательные, сдви­гающие, поперечные изгибающие моменты и т. д.). Сам элемент находится в слож­ном напряженном состоянии. Однако, учи­тывая, что пролетные усилия являются главенствующими, эти конструкции часто называют пространственными конструк­циями, работающими «на пролет».

Чаще всего они выполняются из желе­зобетона и армоцемента, реже — из стали, алюминия, пластмасс. По условиям произ­водства работ эти конструкции обычно под­разделяются на сборные, сборно-монолитные и монолитные.

Конструкции, работающие «на пролет», могут применяться на различных планах: прямоугольном, квадратном, круглом, тра­пецеидальном и использоваться в каче­стве покрытий, перекрытий, стеновых ог­раждений.

Рассматриваемые конструкции рассчи­таны на сравнительно небольшие пролеты— 12 - 36 м. Их используют при строитель­стве общественных зданий и сооружений массового строительства спортивно-зре­лищного, культурно-бытового и торгового, учебного и др.

Самые разнообразные по назначению общественные здания могут быть пере­крытьы пространственными конструкциями «на пролет». Как уже говорилось в пер­вой главе, эти конструкции создают спо­койные фронтальные композиции объемов и при умелом использовании архитектур­ных возможностей этих конструкций мо­жно получить интересные пластические ре­шения как в интерьере, так и s экстерьере здании.

В соответствии с конструктивными схе­мами пространственные конструкции «на пролет» можно подразделить на плиты-настилы, складки, цилиндрические обо­лочки, своды.

ПЛИТЫ-НАСТИЛЫ

К плитам-настилам относятся элементы, работающие преимущественно «на изгибы» (т. е. имеющие отношение сторон более 1:2). В зоне опор этих элементов не возникает касательных усилий и попереч­ных изгибающих моментов. Плиты-настилы совмещают несущие и ограждающие функ­ции (порой и гидро-теплоизоляционные).

Опорная зона таких конструкций ре­шается обычно в виде плоской плиты. По геометрическому очертанию плиты-насти­лы подразделяются на две группы: плиты, с плоской поверхностью или поверхно­стью нулевой кривизны и плиты с поверх­ностью положительной или отрицательной кривизны.

Плиты первого типа более просты в изготовлении. При их применении тре­буется меньше трудозатрат на устройство теплоизоляции. Плиты с поверхностью дво­якой кривизны эффективнее в статическом отношении.

Плиты-настилы наиболее часто приме­няются для покрытий зданий с пролетами от 9 до 18 м. При пролетах свыше 24 м этот тип конструкций становится менее це­лесообразным по технологическим и эко­номическим соображениям, Ширина эле­ментов конструкций (они оправданы только в сборном варианте) лимитируется воз­можностями транспортирования и, как правило, не превышает 3 м.

Элементы опираются непосредственно на стены зданий или на подстропильные балки при применении их в многопролетных или каркасно-панельных зданиях. Па­нели покрытий могут устанавливаться либо вплотную друг к другу, либо с разрядкой через панель. В этом случае промежутки могут быть заполнены настилом или светоаэрационными фонарями.

Плиты-настилы целесообразно исполь­зовать в зальных помещениях различного назначения, например, в актовых и спор­тивных залах учебных заведений и раз­личных предприятий, в торговых залах, запах учреждений общественного питания. Плиты из железобетона с плоской по­верхностью или с поверхностью нулевой кривизны выполняются обычно с несу­щими продольными ребрами, армирован­ными предварительно-напряженной арма­турой. Поперечное сечение таких плит имеет П-, Т- или ТТ-образное очертание. Продольные ребра чаще всего выполня­ются переменными по высоте, что обес­печивает решение водостока и уменьшает материалоемкость конструкции.

Среди конструкций плит-настилов, име­ющих верхнюю плоскую плиту с кривиз­ной в одном направлении, интересны боль­шепролетные панели-оболочки типа КЖС, разработанные в НИИЖБе. Предваритель­но-напряженные панели с двумя ребрами-диафрагмами сегментного очертания рас­считаны на пролеты 12, 18 и 24 м.

Геометрическая форма конструкции обеспечивает постоянство усилий в сжатой и растянутой зонах по всей длине пролета. В сочетании с пространственным решени­ем панели это обеспечивает минимальный расход материалов на конструкцию.

Для покрытий со светоаэрационными фонарями разработана конструкция па­нели-оболочки с проемом в средней части пролета. Изготовляются плиты КЖС в сталь­ных формах с откидными бортами с натяжением арматуры на упоры по стендо­вой или поточно-агрегатной технологии.

Плиты-настилы второго типа — с по­верхностью двоякой кривизны более целе­сообразны в статическом отношении. В них могут практически отсутствовать какие-либо ребра, а устойчивость плиты обес­печивается геометрией панели. Однако следует учитывать, что двоякая кривизна поверхности несколько затрудняет кро­вельные работы и машинное формование элементов. Тем не менее применение этих конструкций дает возможность архитекто­рам создавать выразительные решения ин­терьеров строящихся зданий.

Часто плиты-настилы применяют для устройства различных консольных навесов над входами, трибунами стадионов и т. д. Весьма выразительно решены навесы над трибунами ипподромов в Киеве и Ровно, возведенные из сборных железобетонных элементов. Их консольный вылет дости­гает 12 м при пролете 15 м.

СКЛАДКИ

Под складчатыми конструкциями при­нято понимать системы, образованные из пластинок-граней (как плоских, так и кри­волинейных), воспринимающих изгибные и касательные усилия, возникающие в сре­динных поверхностях граней от внешних нагрузок.

Складчатая форма широко использу­ется архитекторами для покрытий различ­ного рода зальных помещений, а также и в качестве стеновых ограждений.

Складки относятся конструкциям, которые легко унифицируются на различ­ные пролеты. С их помощью можно ре­шать покрытия как в консольном, так и бесконсольном варианте не только на пря­моугольном, но и на круглом, трапецеи­дальном и вообще на произвольном плане. Нельзя, кроме того, не отметить хорошие акустические показатели складчатых по­крытий. Все это открывает возможности для массового применения складчатых конструкций в гражданском строительстве.

Складчатые конструкции в продоль­ном направлении бывают постоянного и переменного очертания. По поперечному сечению они подразделяются на складки открытого и закрытого профиля, складки призматического очертания и др.

По методу производства работ разли­чают монолитные, сборно-монолитные и сборные складки. Сборно-монолитные складки могут выполняться как из отдель­ных плит-пластин, так и целых складчатых элементов определенной длины. Сборные складки применяются, как правило, из це­лых складчатых элементов. Складчатые конструкции выполняются не только из железобетона и армоцемента, в ряде случаев их возводят из профилированной стали, алюминиевых сплавов, пластмасс.

Простейшими сборными складчатыми конструкциями, широко используемыми в массовом строительстве, можно назвать элементы навесов над железнодорожными платформами, разработанные в НИИЖБе. Эти конструкции выполняются из армоце­мента с помощью формующего агрегата и монтируются в покрытие с применением так называемого «сухого» стыка — внах­лест. Небольшие пролеты, которые пере­крываются этими складками, а ,следова­тельно, и малая строительная высота сече­ния делают такие стыки не только возмож­ными, но и целесообразными.

Примерами сборно-монолитного реше­ния складчатых конструкций могут слу­жить покрытия над зданием Бытрадиотехники в г. Донецке. Стыки между эле­ментами складов замоноличиваются. После набора бетоном необходимой прочности сбороч­ный кондуктор передвигался в новое по­ложение.

Монолитные складки используются при строительстве сооружений, когда це­лесообразны переменные по длине се­чения складки, сообразуемые с эпюрой изгибающих моментов, возникающих в покрытии от постоянной нагрузки. Такое покрытие, весьма эффективное с архитектурной точки зрения, осуществ­лено при строительстве зала конгрессов комплекса ЮНЕСКО в Париже.

В большом количестве призматические складчатые покрытия возводились моно­литным способом в 20-х годах и применялись преимущественно для производственных предприятий. В настоящее время они применяются редко.

Складчатые покрытия в общественных зданиях используют для зальных помеще­ний самого различного назначения. Их пролеты варьируются от 6 до 72 м, од­нако границы рационального применений находятся в пределах 12—36 м. Складки с успехом используются для покрытие большепролетных зданий, В первую оче­редь следует назвать покрытие операционного зала на Курском вокзале в Москве .Пролет зала 27 м перекрыт складчатыми элементами высотой 1,2 м, Складки имеют консольные вылеты размером 9 и 6 м. Элементы изготавливались непосредст­венно на строительной площадке, укруп­нялись до нужного размера, после чего монтировались на проектную отметку.

Неразрезной двухпролетной складкой с двумя консолями перекрыто здание аэропорта Фьюмичино в Риме. Следует отметить, что в Италии широко применяются складчатые конструкции. Они выполняются преимущественно сборными, с раз­личными поперечными сечениями. Складчатые покрытия распространены и во многих городах Европы.

Складки не всегда образуются плос­кими гранями. Встречаются складки с кри­волинейными плоскостями, так, автовокзал в Сочи перекрыт складками, поперечное сечение которых очерчено по синусоидальной кривой.

Наибольший пролет железобетонных складок ра­вен 42 м. Ими перекрыт легкоатлетиче­ский манеж института физкультуры в Мос­кве. Сборные предварительно-напряженные элементы шириной 4,2 м стыкуются между собой в середине пролета. Складки опираются на расположенные вдоль пери­метра стен наклонные стойки рам, превращающие конструкцию в трехпролетную систему и уменьшающие пролетный изги­бающий момент, На стойки рам опирается также балкон, рассчитанный на 800 зрителей.

В ряде случаев для общественных зданий применяют покрытия в виде складчатых металлических ферм, устанавливаемы либо по стенам сооружения, либо на под­стропильных конструкциях.

Треугольные металлические складки позволяют уменьшить высоту покрытия по сравнению с покрытием из ферм в полтора-два раза.

Конструкция металлических складок с настилом по ним, хотя и менее эффективна по сравнению со стержневыми регулярными структурами, однако проще в изготовлении и монтаже, позволяем уменьшить строительный объем здания, от казаться от подвесного потолка.

Характерным примером применение складчатых металлических конструкций мо­жет служить покрытие реконструированного зала почтамта в Вильнюсе.

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ

В цилиндрических оболочках средин­ная поверхность образуется перемещением прямой по криволинейной, обычно круго­вой, направляющей. В этих конструкциях следует различать собственно оболочку — тонкую плиту, гладкую или ребристую, изогнутую по цилиндрической поверхности, бортовые элементы, окаймляющие обо­лочку вдоль пролета, и поперечные диа­фрагмы. Различают три типа цилиндриче­ских оболочек: короткие, длинные и конические. (Рис.1, 2).Короткие цилиндрические оболочки по своей форме близки к плоскостным конструкциям. Отличаются они от послед­них тем, что путем замоноличивания плит настила с несущими конструкциями (фер­мами-диафрагмами или арками с затяж­ками) настил включается в работу на ос­новной пролет. Эти оболочки чаще приме­няются в промышленном строительстве. Широко известны короткие цилиндриче­ские оболочки для зданий с сеткой колонн 24X12 и 18х12 м, разработанные Главкиевстроем. Они состоят из ферм-диа­фрагм, ребристых панелей 3x12 м и бор­товых элементов. Совместная работа элементов конструкции обеспечивается шпон­ками на верхнем поясе ферм, сваркой за­кладных частей, пазов на наружных гранях торцевых ребер, а также выпусками арма­турной сетки из плит панелей. Конструкции на указанные пролеты признаны типовыми. В ряде случаев возводятся короткие обо­лочки и больших пролетов. Так, один из пролетов автобусного парка в Киеве пере­крыт короткой сборно-монолитной ци­линдрической оболочкой размером в пла­не Зб х 12 м. В середине оболочки устро­ен светоаэрационный фонарь.

Монтаж сборно-монолитных коротких цилиндрических оболочек не отличается от общепринятого для плоских конструкций.

В ряде случаев вместо ферм исполь­зуются арки. Затяжки в арках можно за­менить продольными балками, восприни­мающими распор от оболочки по длине покрытия.

Короткие цилиндрические оболочки имеют тот же недостаток, что и плоские конструкции: для применения их в обще­ственных зданиях почти всегда требуется устройство подвесного потолка.

В длинных цилиндрических оболочках, в отличие от коротких, кривизна направ­лена поперек пролета. Причем отношение пролетной длины к ширине оболочки со­ставляет не менее чем двукратную вели­чину. По работе под нагрузкой длинная цилиндрическая оболочка подобна балке с криволинейным поперечным сечением.

Форма длинных оболочек допускает различную разрезку на сборные элементы. Выбор схем разрезки зависит от приня­того способа их изготовления, способов перевозки и монтажа. В бортовых элемен­тах сосредотачивается основная арматура, воспринимающая растягивающие усилия. Диафрагмы обеспечивают геометрическую неизменяемость поперечного сечения оболочки. Нижние пояса диафрагмы, также как и бортовые элементы, обычно предварительно напрягаются. Подобные оболочки часто использу­ются в промышленном строительстве, но находят применение и в общественных зданиях.

Длинные цилиндрические оболочки могут выполняться не только из железо­бетона и армоцемента, но и из стали или алюминиевых сплавов. Так, для покрытие платформ Московского вокзала в Ленин­граде цилиндрическая оболочка изготов­лена из листового алюминия. Длина тем­пературного блока 48 м, ширина 9 м Покрытие подвешено к железобетонным опорам, установленным на междупутье. Элементы готовились в заводских усло­виях методом гибки и штампования и сек­циями перевозились к месту монтажа, т. е к платформам Московского вокзала.

Конические оболочки обычно исполь­зуются для покрытий трапецеидальных в плане зданий или для помещений, рас­положенных наа торовом плане. Конструк­тивные и технологические особенности этих оболочек такие же, как и длинных цилиндрических.

Коническая оболочка из армоцемента, выполненная как единый конструктивный элемент заводского изготовления, приме­нена для покрытия актового зала экспери­ментальной школы в Ленинграде. Эле­менты пролетом 18 м имеют ширину по торцам 2 и 3 м.

Риc. 1. Призматические складки типа коротких цилиндрических оболо­чек:

а—с бортовыми элементами; б—без бортовых элементов; 1—ферма-диафрагма; 2—плита; 3—бортовой элемент; 4—безраскосная ферма-диафрагма

Рис. 2. Конструктивные формы длинных цилиндрических оболо­чек:

а—оболочки с бортовыми элементами в виде сборных балок (поперечный разрез); б—оболочки с бортовыми элементами, являющимися частью плит (поперечный разрез); в—оболочки с продольной разрезкой на плиты; /— элементы диафрагм; 2—плиты; 3—бортовые элементы

СВОДЧАТЫЕ КОНСТРУКЦИИ.

Тонкостенные сводчатые покрытия со­стоят из ряда однотипных тонкостенных элементов, совмещающих в себе несущие, ограждающие, а иногда и гидроизоляци­онные функции. Элементы после сборки образуют единый распорный цилиндриче­ский или призматический свод с попереч­ным сечением, соответствующим сечениям отдельных элементов. Подобными конст­рукциями можно перекрывать здания про­извольной длины. Чаще всего они выполня­ются из железобетона или армоцемента. Наиболее распространены своды из сбор­ных элементов, однако встречаются сбор­но-монолитные и монолитные. В продольном направлении своды мо­гут быть криволинейными или призматиче­скими, в поперечном - с волнистым, складчатым, бочарным или закрытым про­филем. Форма продольного и поперечного очертаний зависит от архитектурных, кон­структивных и технологических особенно­стей сооружения. Распор от конструкции воспринимается затяжками, балками, иду­щими вдоль свода в месте его опирания на колонны или стены здания, или контрфорсами.

Элементы свода вследствие их однотипности чаще всего изготавливают в за­водских условиях, например виброформованием. Монтируются сборные своды без лесов, сборно-монолитные — с помощью передвижных опорных башен.

К недостаткам сводчатых конструкции следует отнести необходимость для вос­приятия распора устройства затяжек, балок или контрфорсов. Кроме того, по про­дольным сторонам свода приходится часто ставить опоры. Строительный объем зда­ний при применении сводов значительно увеличивается.

Первые армоцементные конструкции в СССР в виде сборных тонкостенных сво­дов пролетами 15—18 м были использованы для покрытии рынков в Ленинграде.

Впоследствии армоцементные сборно-монолитные своды волнистого поперечного сечения были применены в Ленинграде для покрытий плавательного бассейна (пролет 30 м) и теннисных кортов (39 м). Распор от сводов воспринимался либо рамами трибун, либо контрфорсами.

Из волнистых или складчатых элемен­тов, образующих после сборки свод, могут выполняться целые здания. При этом конст­рукция покрытия выполняет одновременно и функцию стенового ограждения. Распор в этом случае воспринимается фундамен­тами или затяжками, устанавливаемыми под полом сооружения. Сводчатые здания возводятся преимущественно из железо­бетонных или армоцементных элементов. Применение армоцемента уменьшает соб­ственную массу конструкции и позволяет в ряде случаев отказаться от гидроизоля­ционного ковра; утеплитель при этом кре­пится с внутренней стороны конструкции.

Выбор продольного и поперечного очертания сводов подчинен архитектурным, конструктивным и технологическим требо­ваниям. Однотипность элементов и их из­готовление в заводских условиях (мето­дом виброформования, вибролитья или другими) являются существенными преиму­ществами сводчатых конструкций.

Отсутствие стеновых ограждающих конструкций и затяжек в интерьере зала, а также возможность возведения соору­жений любой длины делают сводчатые здания одними из наиболее эффективных с экономической точки зрения.

К недостаткам таких конструктивных решений относят повышенный объем зда­ния, большую высоту е середине здания и минимальную у торцов. Кроме того, для возведения сводчатых зданий необходимо устройство фундаментов, способных воспринимать распор от всего сооружения.

Конструкции, образованные рядом пространственных арок с криволинейным поперечным сечением, описанным по кру­говой или параболической кривой, назы­вают бочарным сводом. Очертание про­дольной оси арок чаще всего параболиче­ское. Бочарный свод обладает большой жесткостью и устойчивостью. Своды вы­полняются преимущественно сборно-моно­литными. Известны монолитные своды, бе­тонируемые непосредственно на строитель­ной

Лекция2

ЖЕСТКИЕ ОБОЛОЧКИ

Под жесткими оболочками понимают конструкции, в которых материал под на­грузкой испытывает равномерные двухос­ные напряжения, преимущественно сжатие. Жесткие оболочки могут возводиться над зданиями любой конфигурации в плане (прямоугольной, квадратной, круглой, овальной и т, п.). Они выполняются из же­лезобетона, армоцемента, металла, дерева, пластмасс и других материалов, хорошо воспринимающих сжимающие усилия.

В нашей стране применяются в основ­ном сборно-монолитные железобетонные оболочки.

Как показывает опыт, даже весьма сложные по конфигурации конструкции мо­гут быть разделены на ряд однотипных элементов, причем разрезка на элементы может подчиняться замыслам архитекторов.

По конструктивным схемам жесткие оболочки делятся на крестовые своды, оболочки положительной кривизны, обо­лочки отрицательной кривизны, зонтичные оболочки, купола.

Каждый из этих типов в свою очередь подразделяется на ряд подтипов. Так, на­пример, купола различаются по материалу, конструктивным особенностям и по произ­водству работ и т. д.

КРЕСТОВЫЕ СВОДЫ

Под крестовыми сводами понимаются оболочки, образованные сопряжением цилиндрических оболочек, перпендикуляр­ных или расположенных под углом друг к другу. Эта весьма эффектная с архитектурной точки зрения конструкция может выполняться как на квадратном или прямо­угольном плане, так и на треугольном круглом, овальном и т. п. В древние вре­мена крестовые своды были довольно рас­пространенной конструкцией и выполня­лись преимущественно из камня или из кирпича. В наши дни этот тип конструкции используется мало, в основном для боль­шепролетных сооружений.

Крестовый свод — распорная конструк­ция. Поэтому перед архитекторами стоит задача, каким архитектурно-конструктив­ным деталям следует воспринять распор­ные усилия. Это могут быть затяжки, иду­щие в плоскости стенового ограждения или под полом, а также контрфорсы, передаю­щие усилия на фундамент здания.

Крестовые своды чаще всего выпол­няют из монолитного или сборно-монолит­ного железобетона. При сборно-монолит­ном варианте представляется целесообраз­ным сначала возводить две диагональные арки, а затем монтировать саму оболочку из однотипных сборных элементов. В кре­стовых сводах по цилиндрическим поверх­ностям легко укладывается кровля и хо­рошо решается водосток. При использовании нескольких оболо­чек в многопролетном здании часто раздвигают сетку колонн на несколько мет­ров или устраивают колонны с консоль­ными капителями, с тем чтобы раздвинуть оболочки и использовать их торцовые по­верхности для естественного освещения.

Большой интерес представляет покры­тие Национального центра промышлен­ности и техники в Париже. Собственно, конструктивную схему здания несколько условно можно отнести к крестовым сво­дам. Эта конструкция представляет собой нечто среднее между большепролетным сводчатым покрытием и крестовым сво­дом. Волнистый цилиндрический трилистник опирается на три точки с расстоянием, между соседними точками 218 м. Каждый элемент трилистника выполнен из деталей, которые после сборки образуют двухслой­ную оболочку. Оба железобетонных слоя разделены между собой на высоту от 1,8 до 3 м продольными и поперечными диа­фрагмами. Толщина каждого слоя обо­лочки 6,5 см. Опоры свода соединены ме­жу собой предварительно-напряженными затяжками, расположенными под полом. В виде двухслойной оболочки решено и покрытие Олимпийского ледового дворца е Гренобле. Две цилиндрические оболочки пересекаются под прямым углом, образуя крестовый свод. Однако цилиндрические оболочки расположены одна относительно другой на разной высоте. Плоскости между оболочками остеклены и образуют свето­вой фонарь над ледовым полем.

ОБОЛОЧКИ ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ КРИВИЗНЫ

Под оболочками с таким названием принято понимать оболочки, срединная поверхность которых описывается враще­нием вокруг оси дуги круга (параболы, эллипса) или параллельным перемеще­нием кривой образующей по кривой на­правляющей. Эти оболочки применяются на зданиях с различными планами; квадрат­ным, прямоугольным, треугольным и т. д. Разновидностями оболочек двоякой кри­визны на круглом или овальном планах являются купола.

Оболочки двоякой кривизны могут выполняться как с вспарушенными, так и с пологими контурами. При этом меняется не только геометрическая характеристика конструкции, но и схема распределения в ней усилий. Оболочки положительной кривизны - одно из самых выразительных в архитектурном отношении решений. (Рис.3 -8).

К недостаткам их можно отнести за­вышенный объем перекрываемого здания большую поверхность кровли далеко не всегда благоприятные акустические ха­рактеристики. При решении кровли жела­тельно избегать использования рубероида.

В покрытии возможно устройство све­товых проемов, главным образом в цен­тральной зоне оболочек. Конструкции могут выполняться как в монолитном, так и в сборно-монолитном варианте. Изготовление их в монолитном железобетоне со­пряжено с устройством лесов и опалубки, с трудоемкими бетонными и арматурными работами на

а)

б)

в)

Рис. .3. Конструктивные формы сборных железобетонных и металлических обо­лочек

положительной гауссовой кривизны:

а — типовые оболочки, разработанные ПИ-1 (Ленинград); б — оболочки ПИ-1 с

системой промежуточных балок; в — то же, без промежуточных балок;

г)

д)

е)

Рис. 4. Продолжение

Рис. 5. Оболочки типа кри­волинейных многогранников с размером короткой стороны 18 и 24 м

Рис. 6. Принцип монтажа оболочки пролетом 18 и 24 м

1 – ферма-диафрагма; 2 – пологие плиты; 3 – временная затяжка

Рис. 7. Принцип монтажа оболочки большого пролета:

1— контурные ригели; 2 — пологие плиты; 3 — временная

затяжка; 4 — временная опора; 5 — монтажная ферм

а)

б)

Рис. 8. Пример решения сборной оболочки: а — общий вид; б — сборная цилиндрическая панельстроительной площадке. Тем не менее большинство оболочек двоякой кривизны, построенных за рубе­жом, выполняется в монолитном железо­бетоне. Бетонирование индивидуальных сооружений, строящихся на сложных планах и своим обликом определяющих ре­шение того или иного участка застройки обходится дешевле, чем выполнение его е сборном варианте. Такие сооружения, как аэропорт им. Кеннеди в Нью-Йорке, театр в Сиднее, цветочный павильон в Париже,— выдающиеся архитектурные произведение, в которых пространственная конструкции оболочки служит основной доминантой всей композиции.

Среди общественных зданий, возве­денных с применением таких оболочек,— рынки в Москве, Кривом Роге и т.д. Пролеты этих зданий варьируются в пре­делах 24—40 м.

В КиевЗНИИЭПе разработан принцип монтажа оболочек двоякой кривизны без поддерживающих лесов. В процессе мон­тажа оболочки масса устанавливаемых плит не воспринимается удерживающими при­способлениями, а, напротив, непосред­ственно участвует в самоудержании плиты защемлением ее без дополнительных приспособлений. В Киеве по этому прин­ципу смонтирована оболочка с размерами в плане 36х36 м из плит 3х 3 м. На Украине ведется строительство аналогич­ных оболочек с размерами сторон от 24 до 48 м.

При этом план оболочек получается с двух сторон криволинейным. При необ­ходимости формирования квадратного плана в месте примыкания к контуру оболочки устраивают монолитную зону пе­ременной ширины. Контур оболочки решен з виде рамы, состоящей из ригелей и не­сущих колонн с шагом 6 м. Для монтажа используется лишь центральная временная опора и одна-две линии монтажных ферм. В таких конструкциях возведены рынки в Симферополе и в Подольске, зал для ручных игр в Сокольниках (Москва) и ряд других сооружений.

оболочки отрицательной кривизны

Оболочки двоякой отрицательной кри­визны могут иметь поверхность вращения или поверхность переноса. Пример поверх­ности вращения — гиперболоид вращения, который образуется круговым переносом гиперболы вокруг ее мнимой оси. Наибо­лее распространенной поверхностью пере­носа является гиперболический параболоид (гипар). Применительно к прямоугольному плану поверхность гипара можно предста­вить себе состоящей из двух систем пря­молинейных образующих и двух направ­ляющих в виде парабол, расположенных по диагоналям прямоугольника, причем одна из них ориентирована выпуклостью вверх а другая — вниз. Линейчатость поверх­ности — одно из преимуществ конструк­ции — озволяет изготовлять опалубку из прямолинейных элементов и сохранять по­ложительные (в статическом отношении) свойства криволинейной поверхности, что особенно важно для упрощения изготов­ления таких конструкций. (Рис. 9 - 12).

Московским и Ленинградским инсти­тутами Промстройпроект и ЦНИИпромзданий разработаны сборно-монолитные обо­лочки для промышленного строительства. Они собираются из плит на специальных кондукторах с последующим замоноличиванием швов между элементами. Помимо плит, при возведении оболочек применя­ется контурный элемент в виде треуголь­ной железобетонной фермы.

Покрытия общественных зданий, ре­шенные в виде оболочек отрицательной кривизны, выполняют чаще всего в моно­литном железобетоне.

Оболочки двоякой отрицательной кри­визны, построенные в Эстонии, также решены в монолитном железобе­тоне, но без каких-либо ребер или диа­фрагм. Распорные усилия в них восприни­маются затяжками, соединяющими углы оболочек по диагонали. В Таллине по­строена аудитория Политехнического ин­ститута (трапецеидальный план) на 250 мест и актовый зал административного здания

Рис. 9. Форма поверхности составных покры­тий:

а, г, е, ж, з — отрицательной гауссовой кривизны;

б, в, д — нулевой гауссовой кривизны

Рис. 10. Направление сжимающих усилий в контур­ных элементах в зависимости от системы опирания ги-пара

Рис. 11. Ленточная седловидная оболочка (а) и ее фрагмент (б):

1 — опорный контур; 2 — стабилизирующие ленты; 3 — пилон; 4 — утеплитель; 5 — несущие ленты

Рис. 12. Общий вид и план четырех-лепестковой оболочки гипар с поперечными (7—3) и продольными (4—6) ребрами

Весьма интересен цветочный павильон в Сочи. Он перекрыт линейчатой железобетонной оболочкой опирающейся непо­средственно на фундамент. За рубежом наиболее известны обо­лочки отрицательной кривизны архитектора Ф. Канделы. Они, как правило, выполнены в монолитном железобетоне.

ЗОНТИЧНЫЕ ОБОЛОЧКИ

Тонкостенные зонтичные оболочки — циклически симметричные пространствен­ные конструкции, образованные из ряда тождественных элементов. Пересечения срединных поверхностей элементов со­здают кривые, образующие поверхности вращения. Зонтичные оболочки подразде­ляются на зонтичные купола и собственно зонтичные оболочки. Они обладают повы­шенной жесткостью, устойчивостью, архи­тектурной выразительностью.

Применение их в строительстве изве­стно с древних времен (вилла в Тиволи, 134 г. н. э.). В современной практике зонтичные оболочки выполняются из железобетона, причем область применения их значи­тельно расширилась. Сборно-монолитной зонтичной оболоч­кой перекрыт цирк в Бухаресте. Купол диаметром 71,5 м и высотой 20,3 м собран из 16 элементов, опирающихся на железо­бетонные радиальные рамы. Из сборно-мо­нолитных зонтичных оболочек, следует отметить покры­тие кафе g Баку. Зонтичная оболочка, опирающаяся на четыре контрфорса, покрывает наземный павильон станции метро «Исани» в Тбилиси. Размеры оболочки в плане — 30 - 40 м. Высота подъема 5 м. Оболочка, выполненная монолитным способом, имеет переменную толщину от 60 до 100 мм.

КУПОЛА

Купол — одна из самых изученных про­странственных конструкций, применяемых з общественных сооружениях с древней­ших времен.

Купол возник в странах Востока и носил, прежде всего, утилитарное значение. При отсутствии дерева покрытием для жилищ служили глиняные и кирпичные купола. Постепенно благодаря своим исключительным эстетическим и тектоническим качествам купол приобрёл самостоятельное смысловое значение, как архитектурная форма.

Если в Египте и Греции не использовали эту форму покрытия, то в Древнем Риме и Средней Азии купольное покрытие было одним из самых распространенных.

Купол Пантеона (115-125г. до н.э.) – величайшее достижение строительного искусства древности. Бетонно–кирпичная конструкция купола имеет диаметр – 43,2м.

Эпоха Византии (Восточно-Римская империя) была ознаменована строительством ещё более смелых и выразительных купольных покрытий.

Материал, из которого выполняются купольные покрытия, влияет и на конструк­тивную схему, и на метод возведения со­оружения. Поэтому рассмотрим купольные покрытия с точки зрения используемого материала, из которого выполняется по­крытие, и конструктивной схемы купола. (Рис.13-18).

Купольные конструкции, являющиеся частным случаем оболочек двоякой кри­визны, подразделяются по конструктивным схемам на гладкие (монолитные), ребри­стые, ребристо-кольцевые и сетчато-ребристые.

Основное конструктивное преимуще­ство таких куполов состоит в том, что внешняя нагрузка уравновешивается в различных направлениях их поверхности, При этом в конструкции создаются нормаль­ные мембранные напряжения, изгиб же действует лишь на относительно неболь­ших участках поверхности купола. Обычно напряжениями изгиба пренебрегают и весь купол рассчитывают по так называемому безмоментному напряженному состоянию, Толщина купола назначается из условия устойчивости и чаще всего составляет 1/ 600 радиуса кривизны, но не менее 50 мм. В зоне примыкания купола к опорному растянутому кольцу сечение конструкции утолщается.

Показательным примером гладкого мо­нолитного купола может служить покры­тие Оперного театра в Новосибирске. Этот купол, диаметром 60 м и толщиной 8 см, возведенный в 30-х годах, долгое время оставался непревзойденным.

Из монолитных куполов, построенных за рубежом, интересен складчатый купол с предварительно-напряженным опорным кольцом зала университета в Урбане (США). Его пролет 121,4 м, строительная высота 20,8 м.

Железобетонные ребристые купола обычно выполняются из панелей-секторов опирающихся на верхние и нижние опор­ные кольца. Диаметр таких куполов ли­митируется возможностями изготовления транспортирования и монтажа ребристых панелей. Монтаж панелей ведется с по­мощью центральной стойки, поддерживаю­щей верхнее опорное кольце. При этом нижнее (растянутое) кольцо уже смонтиро­вано из сборных элементов или выполнено в монолитном железобетоне. После монтажа всех панелей-секторов швы между ними замоноличиваются. К преимуществам такого типа куполов относятся однотипность элементов (всего один типоразмер) и возможность монтажа без вспомогательных лесов, однако их диа­метр ограничен. Примерами таких кон­струкций, сооруженных в нашей стране, могут служить купол станции Киевского метрополитена. Разновидностью ребристых куполов яв­ляются складчатые купола, обладающие за счет складчатой формы повышенной жест­костью. Из зарубежных сооружений заслуживает внимания купол Дворца спорта в Риме диаметром 122 м, высотой 21 м. Он со­бран из 1620 армоцементных элементов волнистого профиля нескольких типораз­меров толщиной 25 мм и расчленен на 36 секторов. Покрытие здания для Олим­пийских игр 1960 г. было смонтировано в течение 40 дней. Железобетонные ребристо-кольцевые купола целесообразны для зданий и соору­жений диаметрами свыше 36 м. В этих конструкциях ребра воспринимают мери­диональные и тангенциальные усилия. Они могут собираться из плоских панелей не­скольких типоразмеров без вспомогатель­ных лесов. Купол рынка в Донецке диа­метром 37,1 м ее стрелой подъема 13,2 м. был смонтирован из трапециевидных з плане панелей с помощью небольших передвижных стоек с оттяжками.

Купол цирка в Киеве диаметром 42,3 м. (стрела подъема 7,7 м), расчлененный на пять ярусов, выполнен из панелей пяти типоразмеров навесным способом — с по­мощью установленных по периметру опор­ного кольца деревянных стоек и металли­ческой фермы-шаблона, которая служила для временного опирания монтируемой па­нели и выверки ее положения. Нависаю­щий конец панели прикреплялся к стойке наклонными подвесками со стяжными муфтами, а ферма переводилась на следую­щую позицию.

Рис. 13. Купола из крупноразмерных цилиндрических плит: / — плита; 2 — верхнее кольцо; 3 — нижнее опорное кольцо

Рис.14. Купол из плоских плит:

а) общий вид и план ; б) плоская ребристая плита для нижних ярусов; в) то же для верхнего яруса; 1-плита; 2-верхнее кольцо; 3- нижнее опорное кольцо.

Рис. 15. Монолитный купол:

а— разрез и план; б — монолитное опорное кольцо; / — криволинейная плита; 2— нижнее опорное кольцо

Рис. 16. Купол, монтируемый навесной сборкой: а — разрез; б—план; 1 — плита; 2 — верхнее кольцо; 3—нижнее опор­ное кольцо

Рис. 17. Полигональные оболочки:

а— гладкая; б, в — составные с 5- и 14-угольным планом

Рис. 18. Ребристо-кольцевой купол:

/ — ребра-полуарки; 2—горизонтальные кольцевые балки; 3 — криволинейные плиты; 4—опорное кольцо

Металлические ребристые купола состоящие из сплошных или сквозных плос­ких или пространственных радиально рас­положенных ребер,— наиболее простой тип купола как по своей статической ра­боте (как бы переходная форма от пло­ских систем к пространственным), так и по способу возведения. Жесткость соединения ребер в вершине купола зависит от спо­соба его конструирования. Защемление ребер в вершине перераспределяет на­пряжения в куполах лишь сравнительно небольших диаметров. При больших диа­метрах влияние заделки в кольце несу­щественно и сопряжение ребер с верхним кольцом купола можно считать шарнирным. Защемление ребер купола в нижнее опор­ное кольцо в большинстве случаев неце­лесообразно. Очертание ребер (арок) вы­бирается таким образом, чтобы возникаю­щие в них изгибающие моменты были ми­нимальными. Высота подъема ребристого купола при одной и той же массе может изменяться от 1/4 до 1/7 диаметра.

Ребристый купол, в котором роль ре­бер выполняют металлические фермы, воз­веден в Москве на здании цирка.. Его диаметр 100 м. Поверх ребер-ферм уложены 24 трехгран­ные складки из алюминия.

Из куполов, построенных за рубежом, наиболее интересны металлический реб­ристый купол аудитории в Питтсбурге (США). Он имеет диаметр 128 м и стрелу подъема 33,3 м и разделен на восемь сферических секторов, из которых шесть подвижных и два неподвижных. Каждый сектор состоит из четырех радиальных ре­бер и трех вспомогательных, которые не доходят до центра купола.

Если в ребристый купол ввести коль­цевые прогоны. то последние, помимо нагрузки будут воспринимать еще осевые (кольцевые) усилия, являясь как бы упру­гими опорами ребер. Они работают как опорные кольца и в расчете могут быть заменены условными затяжками, поэтому при симметричной нагрузке ребра можно рассчитывать как двухшарнирные арки с несколькими ярусами затяжек. Верхнее кольцо должно обладать значительной жесткостью при кручении и изгибе как е своей плоскости, так и из нее. Проме­жуточные кольца обычно присоединяются к ребрам шарнирно и обладают жест­костью на изгиб только в одной своей плоскости.

Ребристо-кольцевые купола, выполняе­мые из металла, применяются в различных общественных сооружениях. Примером весьма своеобразной системы ребристо-кольцевого купола, отличающейся одно­типностью плит (всего два типоразмера) и простотой монтажа, может служить по­крытие стадиона в Хьюстоне (США). Диа­метр купола 216 м, высота 63,4 м. Каркас образован пластинчатыми фермами высо­той 1,5 м.

Ребристо-кольцевые купола часто вы­полняются и из клееной древесины. Про­леты 100 м и более не предельные для этого материала.

Лекция 3

СИСТЕМЫ РЕГУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ.

К системам регулярной пространствен­ной структуры относят регулярные кон­струкции, испытывающие сжимающие или растягивающие усилия, а также регулярные решетки, работающие на изгибные усилия (табл. 1, 3, рис 19) .

Конструкции регулярной структуры применяются в боль­шом объеме, причем не только для покры­тий, но и в качестве перекрытий, стеновых ограждений, фундаментов.

Используемые в качестве строитель­ных конструкций системы регулярной структуры имеют ряд положительных свойств, отличающих их от других кон­структивных решений.

Регулярными системами можно пере­крывать практически любой план сооруже­ния, устраивать в конструкции необходи­мые отверстия, свободно располагать опоры, создавать консольные свесы и т. д. Между верхним и нижним поясами кон­струкций могут быть пропущены комму­никации с выводом их в помещение в лю­бой заданной точке.

К преимуществам архитектурного плана относятся сравнительно малая строитель­ная высота конструкций, достигающая 1/25 - 1/35 перекрываемого пролета, а также возможность устройства естественного ос­вещения через покрытие (использование зенитных светоаэрационных фонарей), плоская кровля сооружения, минимальный объем и простота укладки кровельного по­крова.

С конструктивной точки зрения си­стемы регулярной структуры также весьма целесообразны. Составляющие конструк­цию стержни или пластины испытывают, как правило, одноосные усилия сжатия-растяжения. Жесткость конструкции обес­печивается конструктивной решеткой. Срав­нительно малый шаг решетки позволяет применять облегченный настил, а в ряде случаев включать ограждающую конструк­цию в работу верхнего пояса плиты.

Структуры хорошо работают на сосредото­ченные нагрузки, а это дает возможность весьма эффективно применять в промыш­ленных зданиях подвесное крановое обо­рудование. К преимуществам также отно­сятся высокая индустриальность изготовле­ния основных элементов, значительное увеличение степени их заводской готов­ности, однотипность изделий и возможность их широкой унификации не только для отдельных сооружений, но и для зданий с различными пролетами, нагрузками, схе­мами опирания.

Регулярные структуры легко транспор­тируются и допускают перевозку всех эле­ментов покрытий в контейнерах. Их можно легко и быстро собрать как непосред­ственно на проектной отметке, так и вблизи строящегося сооружения. При этом в ряде случаев покрытия на проектную от­метку могут подниматься без применения тяжелых подъемных механизмов.

Нельзя не отметить и возможную разборность конструкций с последующей ее повторной сборкой на новом месте. Такие решения особенно целесообразны в труд­нодоступных районах, куда элементы мо­гут быть доставлены в малогабаритных контейнерах, собраны в конструкции, а за­тем разобраны и перебазированы на но­вое место,

Налаженное производство однотипных элементов для регулярных структур позво­ляет выпускать не только один какой-либо определенный тип покрытия, например плиты, а, используя лишь незначительное переустройство оборудования, выпускать элементы для сводов, куполов, оболочек двоякой кривизны и т. д. Логически оправ­данное и экономически обоснованное при­менение структур ведет к сокращению расхода материалов на 10—20% , уменьшению трудозатрат на строительной площадке на 15—25% , сокращению сроков

Табл. 3 Стержневые схемы структурных плит

Обоз­наче­ние	Характерные особенно­сти	Стержневые схемы	Возможное членение на отправочные марки
А	Перекрестные фер­мы двух или трех на­правлений, устанавли­ваемые вертикально		Плоские фермы Узлы и стержни. Стержневые пирами­ды и доборные эле­менты. Плоские или объемные фермы од­ного направления и доборные элементы другого направления
Б	Ортогональные сет­ки поясов сдвинуты на половину ячейки. Поясные ячейки мо­гут заполняться или не заполняться диаго­налями
В	То же, что и систе­ма Б, с разреженной нижней поясной сет­кой и частично разре­женной раскосной ре­шеткой		Узлы и стержни. Стержневые пирами­ды и доборные эле­менты. Плоские или объемные фермы од­ного направления и доборные элементы другого направления
Г	Ортогональные сет­ки поясов развернуты на 45° относительно друг друга. Разрежен­ная раскосная ре­шетка		Узлы и стержни. Стержневые пирами­ды и доборные эле­менты
Д	Складчатая систе­ма, пояса расположе­ны преимущественно в одном направлении и сдвинуты на поло­вину ячейки		Узлы и стержни. Плоские или трех­гранные фермы