Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Несущие констр. Элементы в большепролетных общ. Зданиях
При проектировании и строительстве зданий с зальными помещениями возникает комплекс сложных архитектурных и инженерных задач. Для создания комфортных условий в зале, обеспечения требований технологии, акустики, изоляции его от других помещений и окружающей среды определяющее значение приобретает конструкция покрытия зала. Знание математических законов формообразования позволило делать сложные геометрические построения (парабол, гипербол, и т.д.), с использованием принципа произвольного плана. В современной архитектуре формообразование плана является результатом развития двух тенденций: свободного плана, ведущего к конструктивной каркасной системе, и произвольного плана, требующего конструктивной системы, позволяющей организовать весь объем здания, а не только планировочную структуру. Зал – основное композиционное ядро большинства общественных зданий. В качестве несущего остова в большепролетных зданиях и применяют стальной или железобетонный (сборный или монолитный) каркас и покрытия, как правило, с металлическими несущими конструкциями: балочные и ферменные; рамные; висячие (мембранные тонколистовые, с жесткими нитями в виде висячих вант, ферм и балок). Железобетонные покрытия применяют в виде оболочек и складок. Рис. 1. Арочное покрытие:1 – арка, собранная из укрупненных блоков, 2 – затяжка арки Спортивные арены делают с мембранными висячими покрытиями (рис. 2). Величина провисания их зависит от размера в плане и силы натяжения. Стабильное положение мембраны обеспечивают канатными 2 или другими конструкциями, которые прикрепляют снизу. Мембрану крепят к наружному опорному контуру работающему на сжатие, и к внутреннему кольцу 6, работающему на растяжение. Рис. 2. Мембранное покрытие: 1 – колонны, 2 – стабилизирующие канаты, 3–жесткий опорный контур (кольцо), 4 – мембрана из стального листа, 5 – техническая площадка (пригруз), 6 – внутреннее растянутое кольцо
Висячее вантовое покрытие (рис. 3) состоит из несущих вант (канатов), по которым укладывают ограждающие конструкции. Верхний и нижний канаты вант или вантовых полуферм соединены стойками, которые обычно одним концом крепят к растянутому внутреннему кольцу, а другим – к сжатому наружному. Рис. 3. Висячее вантовое покрытие: 1 – несущие канаты (ванты). 2 – плиты, 3 – опорный крнтур, 4 – колонны (стойки), 5 – связи жесткости (диафрагмы), б – обетонированные оттяжки
Также допускают использование деревянных конструкций, таких, как балки, арки, рамы, фермы в качестве несущих для покрытий большепролетных зданий, в силу их небольшого веса, приводит к облегчению и удешевлению элементов сборного или монолитного каркаса. Используются в строительстве гражданских зданий (олимпийский спортивный зал в г. Солт-Лейк-Сити (США) имеет покрытие в виде клеедеревянного сетчатого купола с треугольными ячейками). Применение большепролетных конструкций дает возможность максимально использовать несущие качества материала и получить за счет этого легкие и экономичные покрытия. 1 ПЛОСКОСТНЫЕ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ Балки изготавливаются из стальных профилей, железобетонными (сборными и монолитными), деревянными (на клею или на гвоздях). Деревянные балки применяются в местностях, богатых лесом. Обычно они используются в зданиях III класса из-за их малой огнестойкости и долговечности. Деревянные балки подразделяются на гвоздевые и клееные длиной до 30 – 20 м. Фермы, как и балки, могут изготавливаться из металла, железобетона и дерева. Железобетонные фермы изготавливаются: цельными – длиной до 30 м; составными – с предварительным напряжением арматуры, при длине более 30 м. Отношение высоты фермы к пролету 1/6 … 1/9. Нижний пояс выполняется обычно горизонтальным, верхний пояс может иметь горизонтальное, треугольное, сегментное или полигональное очертания. Максимальная длина запроектированных железобетонных ферм составляет около 100 м при шаге 12 м. Недостатком железобетонных ферм является большая конструктивная высота. Деревянные фермы – могут быть представлены в виде бревенчатых или брусчатых висячих стропил. Деревянные фермы применяют для пролетов более 18 м и при условии выполнения профилактических мероприятий по пожарной безопасности. Арки, как и рамы, являются плоскостными распорными конструкциями. Они еще более чувствительны к неравномерным осадкам, чем рамы и выполняются как бесшарнирными, так и двухшарнирными и трехшарнирными. Устойчивость покрытия обеспечивается жесткими элементами ограждающей части покрытия. Для пролетов 24 … 36 м возможно применение трехшарнирных арок из двух сегментных ферм. Во избежание провисания затяжки устанавливают подвески. 2 ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ Пространственные большепролетные конструкции покрытия включают в себя плоские складчатые покрытия, своды, оболочки, купола, перекрестно-ребристые покрытия, стержневые конструкции, пневматические и тентовые конструкции. Плоские складчатые покрытия, оболочки, перекрестно-ребристые покрытия и стрежневые конструкции выполняются из жестких материалов (железобетон, металлические профили, дерево и др.) За счет совместной работы конструкций пространственные жесткие покрытия имеют небольшую массу, что снижает расходы как на устройство покрытия, так и на устройство опор и фундаментов. Висячие (вантовые), пневматические и тентовые покрытия выполняются из нежестких материалов (металлические тросы, металлические листовые мембраны, мембраны из синтетических пленок и тканей). Они в значительно большей степени, чем пространственные жесткие конструкции, обеспечивают снижение объемной массы конструкций, позволяют быстро возводить сооружения. Пространственные конструкции дают возможность создавать самые разнообразные формы зданий и сооружений. Однако возведение пространственных конструкций требует более сложной организации строительного производства и высокого качества всех строительных работ. Конечно, рекомендации по применению тех или иных конструкций покрытия для каждого конкретного случая дать нельзя. Но некоторый опыт применения пространственных конструкций и результаты, которые он дал, могут помочь в понимании места той или иной конструктивной и технологической организации общественных зданий. Уже известные в мировой строительной практике системы конструкций пространственного типа позволяют перекрывать здания и сооружения практически с любой конфигурацией плана.
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-10; Просмотров: 521; Нарушение авторского права страницы