Общие положения о пространственных составных конструкциях

09.09.2020

К пространственным составным конструкциям относятся конструкции, образованные совокупностью взаимно пересекающихся фрагментов поверхности. Каждый из этих фрагментов образует составляющую оболочку. На линиях сопряжения составляющих оболочек находятся переломы поверхности составного покрытия. Составляющие оболочки очерчивают по поверхности составного покрытия положительной, отрицательной или нулевой гауссовой кривизны. В случае складчатой поверхности покрытий составляющие элементы плоские; такими гранями образуются конструкции в виде многогранников, шатров и складок. Составляющие оболочки имеют, как правило, треугольный, трапециевидный или квадратный план либо план, получаемый сопряжением этих фигур. Во многих случаях план составляющих оболочек криволинейный, близкий к указанным фигурам.

Пространственные составные конструкции, разделяются на составные оболочки, покрытия типа висячих, складки и комбинированные конструкции. Последние образуются сочетаниями составляющих оболочек, складок, вант, шпренгелей (табл. 2.5.1). Пространственные составные конструкции из сборных элементов разработаны МНИИТЭП Мосгорисполкома.




Основными конструктивными элементами составных оболочек (рис. 2.5.1) являются: центральная оболочка положительной гауссовой кривизны или центрально-радиальный каркас, состоящий из центрального кольца, а также радиальных арок или ригелей; боковые оболочки, основные и дополняющие, контурные арки или ригели; контурные затяжки, опоры.

Центральные и боковые оболочки являются составляющими оболочками — элементами составного покрытия. В составных покрытиях центральная оболочка и центрально-радиальный каркас могут работать совместно (см. рис. 2.5.1). Имеются оболочки, в которых один из этих элементов, например каркас, отсутствует.

При этом термин «радиальный» относится только к покрытиям с осесимметричным или близким к таким фигурам планом. В более общем случае элементы жесткости, расположенные по линиям сопряжения боковых оболочек, точнее называть «промежуточными» в отличие от пограничных, контурных, принимаемых по периметру составных покрытий.

В качестве основных геометрических параметров составных оболочек принимают (см. рис. 2.5.1): l — пролет составной оболочки; h — подъем составной оболочки, т. е. подъем середины ригеля, расположенного в месте соединения центральной оболочки с боковой, над опорой (условно принято, что все опоры находятся на одном уровне) или затяжкой; d — диаметр центрального элемента (оболочки или внутреннего кольца покрытия); а — длина сопрягаемых краев боковых оболочек; с — ширина боковой основной оболочки; R1 и R2 — радиусы главной кривизны боковой основной оболочки.

При положительных значениях параметра h получаются куполообразные составные оболочки, называемые в дальнейшем «составные оболочки», при отрицательных — «оболочки типа висячих».

Составные оболочки следует различать по конструктивным особенностям, очертанию срединной поверхности, форме плана и материалу.

По конструктивным особенностям составные покрытия с жесткими элементами (рис. 2.5.2) можно разделить на две группы: 1) с жестким центральным элементом в виде оболочки положительной гауссовой кривизны (рис. 2.5.2, а, б); 2) с жесткими элементами в виде каркаса, образованного балками, фермами и арками и занимающего центральное или центрально-радиальное положение в покрытии (рис. 2.5.2, в, г).

На рис. 2.5.2, д, е показаны составные покрытия типа висячих. К первой группе относятся купольно-складчатые покрытия (рис. 2.5.3, а) и составные оболочки с квадратным и треугольным планом (рис. 2.5.3, б), в том числе оболочки разнозначной кривизны, ко второй группе — полигональные оболочки с циклическим и вытянутым планом (рис. 2.5.3, в). Все эти разнообразные архитектурноконструктивные формы расчленены на унифицированные элементы.

По очертанию срединной поверхности составные покрытия могут быть выполнены: в виде комбинаций составляющих оболочек положительной гауссовой кривизны; то же, отрицательной гауссовой кривизны; то же, разнозначной кривизны (положительной и отрицательной гауссовой кривизны); то же, нулевой гауссовой кривизны.

В зависимости от формы плана перекрываемой площади различают составные покрытия с криволинейным планом, с треугольным, квадратным и прямоугольным планом, с полигональным планом.

По используемым материалам составные конструкции подразделяются на железобетонные, металлические, деревянные и образованные сочетаниями конструктивных элементов из разных материалов. В железобетонных и деревянных оболочках металл практически используется во всех конструктивных формах, например для элементов жесткости — затяжек, распорок, элементов центрального кольца. Во многих случаях металл используется для арок, ферм, ригелей, которые образуют каркас большепролетных покрытий.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна