Конструктивные схемы составных покрытий

Эволюция составных оболочек от традиционных крестовых и сомкнутых сводов (см. рис. 12. Г) до оболочек сложной формы стала возможной благодаря совершенствованию архитектурных проектов, развитию методов расчета, конст­руирования и возведения сооружений.

Одной из наиболее распространенных конструктивных форм составных по­крытий являются оболочки в виде гипаров, перекрывающие пролеты до 70 м (см. раздел 11). Наряду с ними применяют однополостной гиперболоид вращения, тор. В здании гипары могут выполнять все функции ограничения простран­ства — покрытий, стен, опор.

Составные оболочки с квадратным планом часто конструируют из оболочек положительной и отрицательной кривизны (рис. 12.3). По линиям сопряжения центральной и боковых оболочек располагают промежуточные диафрагмы в виде арок или ферм. Другие стороны боковых оболочек имеют контур из риге­лей, опертых на колонны сооружения.

Рис. 12.3, Конструктивные схемы составных оболочек с квадратным планом: а — план; б — покрытие с центральной и боковыми оболочками положительной кривизны; в — то же. с центральной оболочкой положительной и боковыми оболочками отрицательной кривизны

Ряд интересных конструктивных форм для зданий с многоугольным планом создают полигональные оболочки (рис. 12.4). Они образуются совокупностью составляющих элементов — оболочек, проекции которых являются секторами окружностей, где лежат вершины многоугольника-плана. Крестовые и сомкну­тые своды на квадратном плане являются ранней модификацией полигональных оболочек. Наиболее распространены конструктивные схемы полигональных обо­лочек с осесимметричным многоугольным планом. Составляющие оболочки могут иметь поверхность положительной, отрицательной или нулевой гауссовой

Рис. 12.4. Схемы составных полигональных оболочек:

А, б — с осесимметричным многоугольным; в — квадратным; г — прямоугольным; д — вытяну­тым многоугольным; е — пятиугольным планом

Кривизны и план треугольной или трапециевидной формы. Наличие центрально — радиального каркаса в виде пересекающихся арок позволяет выполнить техно­логичный монтаж, обеспечить устойчивость и малую деформативность покры­тия при больших — до 120 м — пролетах.

Рациональным типом составных покрытий являются купольно-складчатые оболочки. Это конструкции, в верхней части которых располагаются элементы жесткости в виде центральной оболочки положительной кривизны или кольца, образующего световой проем, а в нижней — боковые складчатые оболочки, опертые по периметру (многоугольник, окружность, овал) на фундаменты или контрфорсы (рис. 12.5). Такие покрытия можно использовать при пролетах до 150 м. В сборном варианте предпочтительны конструктивные схемы, в которых применяются железобетонные цилиндрические плиты 3×6 м.

Рис. 12.5. Примеры составных купольно-складчатых оболочек

7-338

Особый вид представляют составные висячие покрытия. Они образуются со­четанием оболочек с различной геометрией поверхности и достаточно сложной

И др. Конструктивные схемы висячих покрытий получаются из схем по — (рис. 12.6), Их работа приближается к —

1им конструкциям.

Многообразие конструктивных форм покрытий

Которые сочетают преимущества составных оболочек и склад — конструкций (рис. 12.7). Такие системы позволяют перекрывать пролеты до 150 м.

С целью увеличения несущей способности и пространственной жесткости создают покрытия, представляющие собой комбинации оболочек и составных (рис. 12.8). Комбинированные складчатые покрытия могут быть вспару — В первом случае покрытие образуют складкой и оболочкой, которая подкрепляет складку, увеличивая при этом же­сткость конструкции. Во втором случае центральную оболочку и боковые

На опорах. Пролеты таких конструкций могут составлять 80..Л00 м. Разработана конструктивная схема покрытия с

Казали, что такое сочетание конструктивных элементов позволяет увеличить пролеты складок с 18…24 до 60…80 м. При этом наибольший эффект получают для многопролетных зданий, где расход стали может быть уменьшен на 25…30 %

Боковыми и торцевыми оболочками — может использоваться при пролетах 120…150 м.

Быть выполнено из двух

Ные оболочки. Другим вариантом является купольно-складчатое покрытие в виде

Ребер. Такую систему можно скомпоновать из с поверхностью гипара. Эта пролеты 120..Л 50 м. Конструктивные решения рассмотренных выше покрытий даны в [14]. Расчет составных оболочек практически может быть выполнен только с

Алгоритмов, реализуемых компьютерными сред — явдяется метод конечных элементов, вычислительные которого сводятся к решению системы линейных алгебраических Однако во многих случаях, особенно на первых стадиях проекти — требуется дать приближенную оценку работе конструкций для сопо-



.