Составные железобетонные складки

12.09.2020

Идея формообразования составных оболочек как конструкций, образованных сочетанием фрагментов геометрических поверхностей, может быть использована также и для формообразования составных складок.

Составные складки, скомпонованные с применением цилиндрических плит с прямоугольным, трапециевидным и треугольным планом, приведены в табл. 2.5.1 и 2.5.3.

Одна из разновидностей составных складок (рис. 2.5.18) разработана по принципу составных оболочек с центральными элементами жесткости. Складчатое покрытие образуют отдельные складки, которые соединены между собой. В средней зоне покрытия образуют проемы в виде вытянутых многоугольников, углы которых располагают на верхних и нижних боковых кромках складок. Конструкцию снабжают выпуклыми центральными или многогранными конструкциями, которые ограничивают указанные проемы. Углы выпуклых элементов совпадают с углами проемов, противоположные углы проемов, расположенные на нижних кромках, соединяют стержневыми элементами (распорками, затяжками). На рис. 2.5.19 приведены различные варианты центральных элементов с поверхностью положительной гауссовой кривизны в виде многогранников. При этом каждый элемент собирается из сборных цилиндрических или плоских плит.

Назначение центрального элемента — увеличить плечо внутренней пары в направлении пролета, повысить пространственную жесткость конструкции в целом и уменьшить растяжение в нижней части складки.


Напряженно-деформированное состояние составных складок при разных граничных условиях характеризуется следующим.

В варианте отдельно стоящей складки наибольший прогиб возникает в трети пролета.

Многоволновое покрытие, показанное на рис. 2.5.20, состоит из цилиндрических (в частном случае из плоских) плит с вытянутым планом, которые соединяют между собой с образованием складчатого профиля. Каждая складка выполнена с изломом поверхности по линиям, соединяющим один из углов конструкции с его продольной осью под заданным углом а. При этом образуются элементы треугольной формы. Складки снабжают затяжками.

Такое многоволновое складчатое покрытие имеет переменное по высоте поперечное сечение, что обеспечивается изломами поверхности. В середине пролета складок, где изгибающие моменты наибольшие, поперечное сечение имеет максимальную высоту H, но по мере приближения к опорам она уменьшается. Варьируя угол а, можно сконструировать такое покрытие, в котором в зоне больших изгибающих моментов поперечное сечение складок будет иметь максимальные жесткостные характеристики. Вместе с тем обеспечивается также и восприятие поперечных сил. Этому способствуют изломы поверхности в приопорной части, которые повышают жесткость конструкции и эффективность ее работы в приопорных зонах. Наличие изломов поверхности формировать опорные участки различного очертания, например в виде прямой линии или ломаного очертания, чем достигается большое разнообразие фасадов.

Наряду со вспарушенными возможны конструктивные формы также и висячих складок. Складчатые сетки из тросов представляют собой особую группу конструкций. В них по направлению пролета располагают несущие тросы, причем в этом же направлении размещают и стягивающие тросы.

Для железобетонных складок ванты могут быть выполнены из тросов, прокатных профилей или из стержневой арматуры. Тогда эти элементы можно располагать в швах между сборными тонкостенными железобетонными плитами в сборном варианте.
Составные железобетонные складки

Составное висячее покрытие, показанное на рис. 2.5.21, образуется криволинейными элементами, которые опирают на ванты и контуры. Ванты располагают в направлении пролета. Каждый криволинейный элемент имеет складчатый профиль с переменной геометрией поперечного сечения. Переменный профиль проектируют с постепенным переходом от выпуклого в опорной зоне к вогнутому в середине пролета. За счет переменного профиля этих элементов в центральной части покрытия образуется вспарушенная зона покрытия. Складки образуют оболочки с четырехугольным планом, но с диагональными выпуклыми ребрами.

Четырехугольные оболочки ориентированы в пространстве так, чтобы одно выпуклое диагональное ребро после сборки покрытия являлось продолжением другого с образованием гладких выпуклых кривых. Это возможно в случаях, когда исходная поверхность четырехугольника оболочек близка к поверхности гиперболического параболоида, а поперечное сечение складки имеет переменный характер от выпуклого на опоре к вогнутому в середине пролета. При этом у каждой пары смежных криволинейных элементов диагональные ребра образуют пересекающиеся диагональные арки, очерченные по гладким выпуклым кривым. Эти арки опирают на опоры покрытия и соединяют между собой в образованной вспарушенной центральной зоне складки. В покрытии ванты могут быть выполнены в виде сварных арматурных стержней, расположенных в швах между четырехугольными оболочками.

В рассмотренной конструктивной схеме статическая работа покрытия улучшается за счет разгрузки напряженных зон оболочек и продольных вант с помощью системы диагональных пересекающихся вант.

Идея конструктивной схемы, приведенной на рис. 2.5.22, заключается в создании покрытия, близкого к «конструкции равного сопротивления», особенно для многопролетных зданий.

Висячее складчатое покрытие включает ванты, на которые опирают сопряженные складки. По торцам покрытие опирается на опоры. Его конструкцию снабжают оболочками положительной гауссовой кривизны в виде пространственных линзообразных элементов. Эти элементы по торцам опирают на опоры здания. Их продольные края располагают в примыкающих друг к другу гранях складок и прикрепляют к вантам в середине пролета. Линзообразные оболочки очерчивают по сфере, тору, эллипсоиду вращения либо по сопряженным фрагментам конуса, коноида.

В середине пролета максимальный изгибающий момент воспринимается с помощью плеча внутренних усилий линзообразных элементов, работающих как оболочки с удлиненным планом. По мере приближения к опорам несущая способность поперечных сечений линзообразных элементов уменьшается, но одновременно увеличивается высота элементов складок, которая достигает максимума на опорах, что соответствует наибольшим величинам поперечных сил.

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