Тонкостенные купола-оболочки

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 12Следующая ⇒

Однослойные пластмассовые купола изготовляют из полиметилметакрилата (органическое стекло), полиэфирного стеклопластика (чаще всего светопрозрачного) и пенопласта (пенополистирол и др.). Трехслойные купола-оболочки общей толщиной от 15 до 50 мм имеют стеклопластиковые обшивки толщиной до 3 мм и средний слой из пенополистирола, пенополиуретана, пенополивинилхлорида, пенофенопласта, сотопласта и просто воздушной прослойки. Двухслойные оболочки состоят из наружного стеклопластикового слоя и внутреннего пенопластового.

Диаметр и толщина однослойных куполов из полиметилметакрилата соответственно достигают 10 м и 20 мм; из стеклопластика—9 м и 6 мм; из пенопласта—24 м и 200 мм. Трехслойные купола возводят диаметром до 25 м с общей толщиной оболочки до 50 мм.

Параметры двухслойных куполов аналогичны однослойным стеклопластиковым, так как внутренний пенопластовый слой в основном выполняет функцию утепли^-теля.

Интересным примером трехслойного пластмассового купола является покрытие выставочного павильона в г. Бергамо (Италия) (рис. IX.25). Диаметр купола 25 м, высота подъема 9 м, общая толщина оболочки 50 мм,

Рис. IX.25. Трехслойный пластмассовый купол покрытия выставочного павильона в г. Бергамо (Италия) '

обшивка из стеклопластика толщиной 3 мм, средний слой — пенопласт. Купол собран на болтах из 24 однотипных сегментов с размером понизу около 3, 3 м, имеющих круглые проемы диаметром 1 м, заполненные акриловыми фонарями. Сегменты опираются на полое железобетонное кольцо с размещенным на нем техническим оборудованием. С двух сторон по диаметру купола устроены крупногабаритные проемы для въезда грузовых автомобилей. При необходимости можно стыковать несколько куполов по выступам входного обрамления проемов, получив тем самым многокупольное помещение. Масса покрытия на 1 м² перекрываемой площади 20 кг. Деревянные тонкостенные купола-оболочки проектируют диаметром 12—35 м; они, как правило, имеют сферическое очертание. Купол состоит (рис. IX.26) из меридианных ребер (арочек), верхнего и нижнего опорных колец, кольцевого и косого настилов.

Меридианные ребра воспринимают сжимающие усилия в оболочке по направлению меридиана и передают их на верхние и нижние опорные кольца. Ребра состоят из нескольких слоев склеенных или сбитых гвоздями досок, общей высотой поперечного сечения не менее 1/250 диаметра купола, которую принимают из условия его жесткости. Шаг ребер по нижнему опорному кольцу назначают 0, 8—1, 5 м. Верхние концы ребер присоединяют шарнирно к верхнему сжатому кольцу. Ребра передают на кольцо продольную и поперечную силу. Соединения осуществляют металлическими накладками, присоединяемыми кровельными болтами.

Кружально-сетчатые своды

Общие сведения. Кружально-сетчатые своды представляют собой пространственную конструкцию, которая состоит из. отдельных, поставленных на ребро стандартных элементов—косяков, идущих по двум пересекающимся направлениям и образующих ломаные винтовые линии.

В кружально-сетчатых конструкциях выгодно сочетаются индустриальность изготовления элементов с преимуществами пространственных конструкций. Прочность и надежность свода определяются средней прочность многих элементов, и влияние качества древесины отдельных элементов имеет меньшее значение, чем в плоскостных конструкциях.

Построенные в нашей стране свыше 50 лет назад деревянные кружально-сетчатые своды и купола продолжают эксплуатироваться и находятся в хорошем состоянии. Длительная эксплуатация таких конструкций/ за рубежом также свидетельствует об их надежности и долговечности находит широкое применение, а их пролеты становятся все более значительными. Так, в 1964 г. в г. Спрингфилде (США) построен сетчатый свод над бассейном с пролетом 52 м, выполненный из клееных косяков.

Кружально-сетчатые своды в поперечном сечении имеют снаружи, круговое или правильное многоугольное очертание. В первом случае верхняя грань, косяков имеет близкое к круговому эллиптическое очертание, а во втором — ломаное. Распор покрытий воспринимается либо металлическими затяжками, либо непосредственно опорами.

Характерными особенностями всех кружально-сетчатых покрытий являются:

1) унификация формы и размеров косяков, дающая возможность заготовлять их заводским способом, что полностью отвечает современным требованиям индустриализации и стандартизации строительства;

2) транспортабельность элементов при их перевозке;

3) простота и быстрота сборки конструкции;

4) возможность и необходимость устройства кровельного настила непосредственно по несущей конструкции (без прогонов и вспомогательных стропильных ног).

В зависимости от способа узлового соединения косяков различают два конструктивных варианта кружально-сетчатых сводов: 1) с узлами на шипах; 2) с металлическими связями в узлах. Оба варианта можно выполнять либо из косяков цельного сечения, которое ограничено размерами сортамента пиломатериалов, позволяющего применять своды с предельным пролетом не более 20 м, либо из клеефанерных косяков, которые дают возможность перекрывать значительно большие пролеты (до 100 м).

В конструкции покрытий всех систем различают три типа узлов: основные (средние); опорные, в которых косяки соединяются с настенными брусьями,

и торцовые, в которых косяки соединяются с торцовой аркой. Основные узлы сетки образуются из трех косяков, один из которых является сквозным и проходит через узел, не прерываясь, а два других набегающих косяка примыкают к сквозному косяку.

Конструкция кружально-сетчатых сводов (системы С И. Песельника) с узлами на шипах. Своды этой системы изготовляют из косяков цельного сенения, имеющих на концах шипы, а посередине сквозное гнездо. В каждом узле сетки сопрягаются три косяка, из которых два набегающих косяка входят с обеих сторон своими шипами в гнездо сквозного косяка. В кружально-сетчатом своде с узлами на шипах применяют сетку как прямоугольную, так и косоугольную с углом φ =45°.

Верхняя кромка косяка может быть криволинейного (эллиптического или приближающего к круговому) очертания либо с двумя или одним переломом по очертанию описанного или вписанного в окружность правильного многоугольника. Косяк с двумя переломами имеет большую жесткость, меньшую длину пропила и дает меньше отходов при изготовлении, чем косяк с одним переломом.

Оси сквозного гнезда для шипов располагаются соответственно посередине длины и высоты косяка. Форма гнезда прямоугольная. Высоту гнезда, а следовательно, и шипа обычно принимают 1/4 высоты косяка (h_K). Для удобства монтажа свода, который ведут от опор к шалыге, рекомендуется решать узел так, чтобы шип вышележащего набегающего косяка располагался в гнезде над шипом нижележащего косяка. Такое решение вызывается также необходимостью обеспечить в гнезде взаимный упор набегающих косяков для восприятия одной из действующих в узле сил, направленной нормально к их оси.

Косяки в своде помимо продольной силы сжатия н изгибающего момента воспринимают поперечные силы, которые передаются таким образом, что вызывают опасность раскалывания косяков. Чем больше длина косяка, тем меньше поперечная сила, вызывающая эту опасность. Рекомендуется принимать l_K/h_K≥ l3. Толщина косяка b должна быть не менее 2, 5см, а h_K/b_K≤ 4, 5.

Концы косяков прямоугольной сетки свода имеют более простую форму, а потому проще в изготовлении.

Рис. IX.6. Узлы безметального кружалыю-сетчаТого свода с точной формой шипов (с учетом необходимого поворота)

а — нецентрированный; б — центрированный

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 7 8910 11 12 Следующая ⇒