Покрытия зальных помещений с плоскими несущими конструкциями (прогонная, беспрогонная системы, рамные конструкции)

Плоские несущие конструкции состоят из:

- рядов колонн (стоек), расположенных по продольной стороне залов. Шаг 6, 12, 18 м.

- ригели (балки, фермы), опирающиеся на стойки или колонны. Соединяются между собой плитами покрытия (беспрогонная система), либо прогонами (прогонная), по которым укладываются плиты покрытия.

Работа плоских конструкций характеризуется последовательной передачей нагрузок от верхних элементов покрытия на несущие конструкции. Восприятие ветровых нагрузок и пространственная жесткость в горизонтальном направлении обеспечиваются:

1) Жесткое скрепление плит с баками и фермами

2) между собой – с помощью сварки закладных элементов и монолитных швов (жесткий ж/б диск)

В вертикальной плоскости – связевые элементы между 2 колоннами в каждом ряду и между фермами.

20. Пространственные криволинейные покрытия (понятия – свод, оболочка; оболочки одинарной, двоякой кривизны; гипары).

В зависимости от формы образующей кривол. Своды м.б. цилиндрические, параболические, элептические и стрельчатые.

Свод как несущая криволинейная пространственная конструкция работает под нагрузкой преимущественно на сжатие, а в местах опирания создает распор(горизонт. Составляющую опорной реакции).

Применяют материалы работающие на сжатие.

При увеличении ширины арки в направлении, перпендикулярном ее пролету, об­разуется конструкция пространственной формы, называемая цилиндрическим сводом, В этой конструкции арочная кривая служит направляющей, а горизонтальная прямая - образующей поверхности свода. Поверхность цилиндрического свода относится к чис­лу линейчатых поверхностей, т.е. поверхностей, образованных перемещением по на­правляющим одной или группы прямых линий. Линейчатые криволинейные поверхно­сти наиболее широко применяются в строительстве, так как наличие прямолинейных образующих облегчает возведение конструкций, устройство опалубки и пр.

На базе пересечения двух цилиндриче­ских сводов с одинаковой стрелой подъема построен крестовый свод, состоящий из че­тырех фрагментов цилиндрической поверхности — распалубок и опертый на четыре точ­ки; при компоновке конструкции из четырех других фрагментов пересекающихся сводов -лотков образуется сомкнутый свод, опертый по контуру; при срезе вершины сомкну­того свода горизонтальной плоскостью образуется зеркальный свод и т.п. Все перечис­ленные модификации в отличие от цилиндрического свода являются пространственны­ми конструкциями не только по геометрической форме, но и по статической работе.

В современной строительной практике сводчатые конструкции выполняются преимущественно из железобетона, а арочные - из дерева, стали или железобетона.

Оболочки представляют собой тонкостенные жесткие конструкции с криволи­нейной поверхностью. Толщина оболочек весьма мала по сравнению с другими ее раз­мерами, Тонкостенность конструкции исключает возможность работы оболочки на по­перечный изгиб и обеспечивает ее работу на осевые усилия. Геометрические и статиче­ские свойства оболочек зависят от их кривизны и ее непрерывности. Геометрию поверх­ности оболочек характеризует их кривизна относительно двух взаимно перпендикуляр­ных плоскостей, пересекающих оболочку по нормали к ней. В общем случае поверхно­сти оболочек имеют кривизну в двух направлениях. Такие конструкции называют обо­лочками двоякой кривизны. Полной характеристикой кривизны поверхностей является гауссовая кривизна К — величина, обратная произведению радиусов кривых, образуе­мых пересечением оболочки двумя взаимно перпендикулярными плоскостями, проходя­щими через нормаль к ее поверхности;

Знак кривизны зависит от расположения центров радиусов кривизны по отноше­нию к поверхности. При расположении центров по одну ее сторону К имеет положи­тельное значение, по обе стороны - отрицательное (рис. 5, 6). К поверхностям положи­тельной гауссовой кривизны относятся все купольные оболочки (сфероид или эллипсо­ид вращения и т.п.), оболочки переноса, бочарные своды и т.п. характерным примером поверхности отрицательной кривизны является гиперболический параболоид, форми­руемый перемещением параболы с ветвями вверх по параболе с ветвями вниз (рис. 5.7).

Если поверхность оболочки в одном из направлений имеет конечную величину кривизны, а в перпендикулярном ему - нулевую, то ее называют поверхностью нулевой кривизны (цилиндрическая и коническая поверхности). Такие поверхности относятся к линейчатым, имеющим прямолинейную образующую.

Оболочки являются пространственными конструкциями как по форме, так и по существу статической работы, Их большая по сравнению с плоскостными конструкци­ями несущая способность определяется не дополнительным расходом материалов, а только изменением формы конструкции, способствующей повышению ее жесткости.