Krovne konstrukcije dugog raspona za civilne i industrijske zgrade. Zgrade velikog raspona "Zgrade dugog raspona" u knjigama

Planarne strukture

A

PREDAVANJE 7. KONSTRUKCIJSKI SISTEMI I KONSTRUKCIJSKI ELEMENTI INDUSTRIJSKIH ZGRADA

Okviri industrijskih zgrada

Čelični okvir jednokatnih zgrada

Čelični okvir jednokatnih zgrada sastoji se od istih elemenata kao i armirani beton (Sl.

Rice. Zgrada sa čeličnim okvirom

U čeličnim stupovima postoje dva glavna dijela: šipka (grana) i osnova (cipela) (Sl. 73).

Rice. 73. Čelični stubovi.

A– konstantni poprečni presek sa konzolom; b– poseban tip.

1 – kranski dio stuba; 2 – suprastub, 3 – dodatna visina suprastuba; 4 – šatorska grana; 5 – kran krana; 6 – cipela; 7 – kranska greda; 8 – kranska šina; 9 – pokrivna rešetka.

Cipele služe za prijenos opterećenja sa stupa na temelj. Cipele i donji dijelovi stupova koji su u kontaktu sa zemljom betoniraju se kako bi se spriječila korozija. Za podupiranje zidova između temelja vanjskih stupova postavljaju se montažne armiranobetonske temeljne grede.

Čelične kranske grede mogu biti pune ili rešetkaste. Najviše se koriste pune kranske grede I-presjeka: asimetrične, koje se koriste s razmakom između stupova od 6 metara, ili simetrične s razmakom stupova od 12 metara.

Main nosive konstrukcije premazi u zgradama sa čelični okvir su krovne rešetke(Sl. 74).

Rice. 74. Čelične rešetke:

A– sa paralelnim pojasevima; b- Isto; V– trouglasti; G– poligonalni;

d – dizajn poligonalne rešetke.

U konturi mogu biti sa paralelnim pojasevima, trouglasti, poligonalni.

Nosači sa paralelnim pojasevima koriste se u zgradama sa ravnim krovovima, a takođe i kao rogovi.

Trokutaste rešetke koriste se u zgradama s krovovima koji zahtijevaju velike nagibe, na primjer, od azbestno-cementnih ploča.

Krutost čeličnog okvira i njegova percepcija opterećenja vjetrom i inercijskih utjecaja dizalica osigurava se rasporedom priključaka. Između stupova u uzdužnim redovima postavljaju se vertikalne veze - križne ili portalne. Horizontalne poprečne vezice postavljaju se u ravninama gornjih i donjih tetiva, a vertikalne - duž osi potpornih stupova i u jednoj ili više ravnina u sredini raspona.

Dilatacije

U okvirnim zgradama, dilatacijski spojevi dijele okvir zgrade i sve konstrukcije koje se na njemu oslanjaju u zasebne dijelove. Postoje poprečni i uzdužni šavovi.

Poprečne dilatacije ugrađuju se na uparene stupove koji podupiru konstrukcije susjednih dijelova zgrade izrezane spojem. Ako je šav također sedimentan, onda se ugrađuje i u temelje uparenih stupova.

U jednokatnim zgradama, os poprečne dilatacijske fuge kombinira se s poprečnom osom poravnanja reda. Riješavaju se i dilatacijske fuge u podovima višespratnica.

Uzdužne dilatacije u zgradama sa armirano-betonskim okvirom izvode se na dva uzdužna reda stubova, a u zgradama sa čeličnim okvirom - na jednom redu stubova.

Zidovi industrijskih zgrada

Kod objekata bez okvira ili sa nepotpunim okvirom, vanjski zidovi su nosivi i izrađeni su od cigle, velikih blokova ili drugog kamena. U zgradama s punim okvirom, zidovi su izrađeni od istih materijala, samonoseće na temeljnim gredama ili panelima - samonoseće ili šarke. Vanjski zidovi se nalaze sa vanjske strane stubova, unutrašnji zidovi zgrade se oslanjaju na temeljne grede ili trakaste temelje.

U okvirnim zgradama sa značajnom dužinom i visinom zidova, kako bi se osigurala stabilnost između elemenata glavnog okvira, uvode se dodatni nosači, ponekad prečke, formirajući pomoćni okvir tzv. poludrveni.

Za vanjsku drenažu od premaza, uzdužni zidovi industrijskih zgrada izvedeni su vijencima, a krajnji zidovi su izvedeni parapetnim zidovima. Uz unutrašnju drenažu, parapeti se postavljaju duž cijelog perimetra objekta.

Zidovi od velikih panela

Armiranobetonske rebraste ploče namijenjene su za negrijane zgrade i objekte sa velikim industrijskim oslobađanjem topline. Debljina zida 30 milimetara.

Paneli za grijane zgrade izrađuju se od izolovanog armiranog betona ili lakog celularnog betona. Izolirane armiranobetonske ploče imaju debljinu od 280 i 300 milimetara.

Paneli se dijele na obične (za prazne zidove), nadvratne ploče (za ugradnju iznad i ispod prozorskih otvora) i parapetne ploče.

Na sl. 79 prikazuje ulomak zida okvirne panelne zgrade sa trakastim ostakljenjem.

Rice. 79. Ulomak zida od velikih ploča

Ispunjavanje prozorskih otvora u panelnim zgradama izvodi se uglavnom u obliku trakastog ostakljenja. Visina otvora je višestruka od 1,2 metra, širina je jednaka nagibu zidnih stupova.

Za pojedinačne prozorske otvore manje širine koriste se zidne ploče dimenzija 0,75, 1,5, 3,0 metara u skladu sa dimenzijama standardnih okvira.

Prozori, vrata, kapije, lampioni

Lanterns

Za osvjetljenje radnih mjesta udaljenih od prozora i za aeraciju (ventilaciju) prostorija, u industrijskim zgradama se ugrađuju lanterne.

Lanterne dolaze u laganim, aeracijskim i mješovitim tipovima:

Svjetla sa čvrstim zastakljenim okvirima, služe samo za osvjetljavanje prostorija;

Svetlosna aeracija sa otvaranjem zastakljenih vrata, služi za osvetljenje i ventilaciju prostorija;

Prozračivanje bez zastakljivanja, koristi se samo za prozračivanje.

Lanterne mogu biti različitih profila sa vertikalnim, kosim ili horizontalnim ostakljenjem.

Profil lampiona je pravougaoni sa vertikalnim ostakljenjem, trapezasti i trouglasti sa kosim ostakljenjem, nazubljen sa jednostranim vertikalnim ostakljenjem. U industrijskoj gradnji obično se koriste pravokutni lanterni. (Sl. 83).

Rice. 83. Osnovne sheme svjetlosnih i svjetlosnih lampiona:

A– pravougaone; b– trapezni; V– nazubljeni; G– trouglasti.

Na osnovu njihovog položaja u odnosu na os zgrade, lanterne se razlikuju između uzdužnih i poprečnih. Uzdužna svjetla su najrasprostranjenija.

Odvod vode iz lanterna može biti vanjski ili unutrašnji. Vanjski se koristi za lanterne širine 6 metara ili kada u objektu nema unutrašnjeg odvodnog sistema.

Dizajn lampiona je uokviren i sastoji se od većeg broja poprečnih okvira oslonjenih na gornje grede rešetki ili krovnih greda, i sistema uzdužnih podupirača. Dizajnerski dijagrami lampi i njihovi parametri su unificirani. Za raspone od 12, 15 i 18 metara koriste se lanterne širine 6 metara, za raspone od 24, 30 i 36 metara - širine 12 metara. Fenjerna ograda se sastoji od obloge, bočnih i završnih zidova.

Poklopci fenjera su izrađeni od čelika dužine 6000 milimetara i visine 1250, 1500 i 1750 milimetara. Vezovi su zastakljeni armiranim ili prozorskim staklom.

Aeracija se naziva prirodna, kontrolisana i regulisana razmena vazduha.

Djelovanje aeracije zasniva se na:

O termičkom pritisku koji nastaje zbog razlike u temperaturi između unutrašnjeg i vanjskog zraka;

Na visinskoj razlici (razlika između centara izduvnih i dovodnih otvora);

Usljed djelovanja vjetra, koji duva oko objekta, dolazi do razrjeđivanja zraka na zavjetrinskoj strani (sl. 84).

Rice. 84. Izgradnja aeracionih šema:

A– efekat aeracije u odsustvu vjetra; b- isto i sa dejstvom vetra.

Nedostatak lampiona sa svjetlosnom aeracijom je potreba da se poklopci zatvore na vjetrovitoj strani, jer vjetar može odnijeti zagađeni zrak natrag u radni prostor.

Vrata i kapije

Vrata industrijskih zgrada se dizajnom ne razlikuju od panelnih vrata civilne zgrade.

Kapije su namjenjene za ulazak u zgradu Vozilo i prolazak velikih masa ljudi.

Dimenzije kapije određuju se u skladu sa dimenzijama opreme koja se transportuje. Moraju premašiti dimenzije utovarenog voznog parka po širini za 0,5-1,0 metara, a po visini za 0,2-0,5 metara.

Prema načinu otvaranja kapije mogu biti krilne, klizne, podizne, zavesne itd.

Krilne kapije se sastoje od dva panela, okačenih pomoću šarki u okviru kapije (Sl. 81). Okvir može biti drveni, čelični ili armirano-betonski.

Rice. 81. Krilne kapije:

1 – stubovi armirano-betonskog okvira koji uokviruju otvor; 2 – prečka.

Ako nema prostora za otvaranje vrata, kapije se prave klizne. Klizne kapije su jednokrilne i dvokrilne. Njihova krila imaju dizajn sličan krilnim vratima, ali su u gornjem dijelu opremljena čeličnim valjcima, koji se pri otvaranju i zatvaranju kapije pomiču duž šine pričvršćene na prečku armiranobetonskog okvira.

Krila podizne kapije su potpuno metalna, okačena na sajle i pomiču se po vertikalnim vodilicama.

Panel vrata zavjese sastoji se od horizontalnih elemenata koji čine čeličnu zavjesu, koja se, kada se podigne, navija na rotirajući bubanj koji se nalazi horizontalno iznad vrha otvora.

Premazi

U jednokatnim industrijskim zgradama, obloge se izrađuju bez potkrovlja, koje se sastoje od glavnih nosivih elemenata obloge i ograde.

U negrijanim zgradama i zgradama s prekomjernom industrijskom proizvodnjom topline, ogradne konstrukcije premaza se izrađuju neizolovane, u grijanim zgradama - izolovane.

Hladna krovna konstrukcija se sastoji od osnove (podnice) i krova. Izolirani premaz uključuje parnu barijeru i izolaciju.

Podni elementi se dijele na male (dužine 1,5 - 3,0 metara) i velike (dužine 6 i 12 metara).

U ogradi izrađenoj od malih elemenata postaje potrebno koristiti grede, koje se postavljaju duž zgrade uz grede ili pokrivne rešetke.

Podovi velikih dimenzija polažu se duž glavnih nosivih elemenata, a premazi se u ovom slučaju nazivaju neprohodni.

Podovi

Non-running armiranog betona palube su izrađene od armirano-betonskih prednapregnutih rebrastih ploča širine 1,5 i 3,0 metara i dužine jednake nagibu greda ili rešetki.

Kod neizoliranih obloga na ploče se postavlja cementna košuljica na koju se lijepi valjani krovni pokrivač.

U izoliranim premazima kao izolacija se koriste materijali niske toplinske provodljivosti i postavlja se dodatna parna barijera. Parna barijera je posebno neophodna u premazima iznad prostorija sa visokom vlažnošću vazduha.

Ploče malih dimenzija mogu biti armirani beton, armirani cement ili armirani laki i celularni beton.

Rolo krovovi su izrađeni od krovnog materijala. Na gornji sloj rolo krova postavlja se zaštitni sloj šljunka ugrađen u bitumensku mastiku.

Podovi od lisnato materijala.

Jedan od ovih podova je pocinkovani čelični profilisani pod, položen na grede (sa razmakom od 6 metara) ili uz rešetkaste grede (sa razmakom od 12 metara).

Nagnute hladne obloge često se izrađuju od valovitih azbestno-cementnih ploča sa ojačanim profilom debljine 8 milimetara.

Osim toga, koriste se listovi valovitog stakloplastike i drugi sintetički materijali.

Odvodnjavanje od premaza

Drenaža produžava vijek trajanja zgrade, štiteći je od preranog starenja i uništavanja.

Odvodnja sa premaza industrijskih zgrada može biti spoljašnja i unutrašnja.

U jednokatnim zgradama vanjska odvodnja je uređena neorganizirano, au višekatnicama - uz korištenje odvodnih cijevi.

Sistem unutrašnje odvodnje sastoji se od lijevka za unos vode i mreže cijevi smještenih unutar zgrade koje odvode vodu u atmosferski odvod (Sl. 82).

Rice. 82. Unutrašnja drenaža:

A– lijevak za unos vode; b– tiganj od livenog gvožđa;

1 – tijelo lijevka; 2 – poklopac; 3 – cijev; 4 – obujmica cijevi; 5 – tiganj od livenog gvožđa; 6 – rupa za cijev; 7 – burlap impregniran bitumenom; 8 – rolo krovište; 9 – punjenje rastopljenim bitumenom; 10 – armirano-betonska pokrivna ploča.

Unutrašnja drenaža je uređena:

U višerasponskim zgradama sa viševodnim krovovima;

U zgradama sa velikim visinama ili značajnim razlikama u visini pojedinačnih raspona;

u zgradama s velikim industrijskim oslobađanjem topline, što uzrokuje topljenje snijega na površini.

Podovi

Podovi u industrijskim zgradama biraju se uzimajući u obzir prirodu uticaja proizvodnje na njih i operativne zahtjeve koji se postavljaju pred njih.

Takvi zahtjevi mogu biti: otpornost na toplinu, hemijska otpornost, vodonepropusnost i plinopropusnost, dielektričnost, neiskrinje pri udaru, povećana mehanička čvrstoća i drugo.

Ponekad je nemoguće odabrati podove koji ispunjavaju sve potrebne zahtjeve. U takvim slučajevima potrebno je koristiti različite vrste podova unutar iste prostorije.

Podna konstrukcija se sastoji od obloge (odjeće) i donjeg sloja (preparacije). Osim toga, struktura poda može sadržavati slojeve za različite namjene. Donji sloj apsorbira opterećenje koje se prenosi na podove kroz premaz i raspoređuje ga na podlogu.

Donji slojevi su kruti (beton, armirani beton, asfalt beton) i nekruti (pijesak, šljunak, lomljeni kamen).

Prilikom postavljanja podova na međuspratne podove, podne ploče služe kao podloga, a donji sloj ili uopće nema, ili njegovu ulogu igraju toplinski i zvučno izolacijski slojevi.

Prizemlje koriste se u skladištima i toplim radnjama, gdje mogu biti izloženi udaru od pada teških predmeta ili doći u kontakt sa vrućim dijelovima.

Kameni podovi koristi se u skladištima gdje su moguća značajna udarna opterećenja ili u područjima pokrivenim vozilima na gusjenicama. Ovi podovi su izdržljivi, ali hladni i tvrdi. Takvi podovi su obično obloženi popločavanjem (Sl. 85).

Rice. 85. Kameni podovi:

A– kaldrma; b– od velikih popločanih kamena; V– od sitnog kamena za popločavanje;

1 – kaldrma; 2 – pijesak; 3 – popločavanje; 4 - bitumenske mastike; 5 – beton.

Betonski i cementni podovi koristi se u prostorijama u kojima pod može biti izložen stalnoj vlazi ili mineralnim uljima (Sl. 86).

Rice. 86. Betonski i cementni podovi:

1 – betonska ili cementna odjeća; 2 – betonski podložni sloj.

Asfalt i asfalt betonski podovi imaju dovoljnu čvrstoću, vodootpornost, vodootpornost, elastičnost i lako se popravljaju (Sl. 87). Nedostaci asfaltnih podova uključuju njihovu sposobnost omekšavanja pri porastu temperature, zbog čega nisu prikladni za tople radionice. Pod utjecajem dugotrajnih koncentriranih opterećenja u njima se stvaraju udubljenja.

Rice. 87. Asfalt i asfalt betonski podovi:

1 – odjeća od asfalta ili asfalta; 2 – betonski podložni sloj.

TO keramičkih podova uključuju podove od klinkera, cigle i pločica (Sl. 88). Takvi podovi dobro odolijevaju djelovanju visoke temperature, otporan na kiseline, baze i mineralna ulja. Koriste se u prostorijama koje zahtijevaju veliku čistoću, u nedostatku udarnih opterećenja.

Rice. 88. Podovi od keramičkih pločica:

1 – keramička pločica; 2 – cementni malter; 3 – beton.

Metalni podovi koristi se samo u određenim područjima gdje vrući predmeti dodiruju pod, a istovremeno je potrebna ravna, tvrda površina iu radionicama sa jakim udarnim opterećenjima (Sl. 89).

Rice. 89. Metalni podovi:

1 – pločice od livenog gvožđa; 2 – pijesak; 3 – podloga tla.

Podovi se mogu koristiti i u industrijskim zgradama daske i od sintetički materijali. Takvi podovi se koriste u laboratorijama, inženjerskim zgradama i administrativnim prostorijama.

U podovima sa krutim podložnim slojem ugrađuju se dilatacijske fuge kako bi se izbjegle pukotine. Postavljaju se duž linija dilatacijskih fuga zgrade i na mjestima gdje se susreću različite vrste podova.

Za polaganje komunalnih vodova u podove se postavljaju kanali.

Spoj podova sa zidovima, stubovima i temeljima mašina izveden je sa prazninama za slobodno slijeganje.

U vlažnim prostorijama, za odvod tekućine, podovi imaju reljef sa nagibima prema lijevanim ili betonskim vodozahvatima, koji se nazivaju ljestve. Odvodi su spojeni na kanalizaciju. Uz zidove i stupove potrebno je postaviti lajsne i lajsne.

Stepenice

Stepenice industrijskih zgrada dijele se na sljedeće vrste:

- osnovni, koristi se u višespratnim zgradama za stalnu komunikaciju između spratova i za evakuaciju;

- službeno, koje vode do radnih mjesta i međukatnica;

- aparat za gasenje pozara, obavezno za objekte visine veće od 10 metara i namijenjeno za penjanje pripadnika vatrogasne jedinice na krov (Sl. 90).

Rice. 90. Vatrogasne stepenice

- vanredni hitni slučaj, uređena za evakuaciju ljudi kada nema dovoljno glavnih stepenica (Sl. 91);

Rice. 91. Merdevine za hitne slučajeve

Protivpožarne barijere

Za utvrđivanje zahtjeva koristi se klasifikacija zgrada i prostorija prema opasnosti od eksplozije i požara Sigurnost od požara, čiji je cilj sprječavanje mogućnosti izbijanja požara i osiguranje požarne zaštite ljudi i imovine u slučaju požara. Prema opasnosti od eksplozije i požara, prostorije se dijele na kategorije A, B, B1-B4, D i D, a zgrade na kategorije A, B, C, D i D.

Kategorije prostorija i zgrada određuju se na osnovu vrste zapaljivih materija i materijala koji se nalaze u prostorijama, njihove količine i svojstava opasnosti od požara, kao i na osnovu prostorno-planskih rješenja prostorija i karakteristika tehnoloških procesa koji se sprovode. u njima.

Protivpožarne barijere se postavljaju kako bi se spriječilo širenje požara po cijelom objektu u slučaju požara. Vatrootporni podovi služe kao horizontalne barijere u višespratnim zgradama. Vertikalne barijere su protupožarni zidovi (firewall).

Firewall namijenjen je sprječavanju širenja vatre iz jedne prostorije ili zgrade u susjednu prostoriju ili zgradu. Vatrozidovi se izrađuju od vatrootpornih materijala - kamena, betona ili armiranog betona i moraju imati otpornost na vatru od najmanje četiri sata. Zaštitni zidovi moraju počivati ​​na temeljima. Vatrozidovi se izrađuju tako da pokrivaju cijelu visinu objekta, razdvajajući gorive i negorive pokrivače, plafone, lanterne i druge konstrukcije i moraju se uzdizati iznad gorivih krovova najmanje 60 centimetara, a iznad negorivih krovova za 30 centimetara. Vrata, kapije, prozori, poklopci šahtova i druga ispuna otvora u vatrozidima moraju biti vatrootporni sa stepenom otpornosti na vatru od najmanje 1,5 sat. Vatrozidovi su projektovani za stabilnost u slučaju jednostranog urušavanja podova, obloga i drugih konstrukcija tokom požara (Sl. 92).

Rice. 92. Zaštitni zidovi:

A– u zgradi sa vatrootpornim vanjskim zidovima; b– u zgradi sa zapaljivim ili nezapaljivim vanjskim zidovima; 1 – greben zaštitnog zida; 2 – kraj zaštitnog zida.

Kontrolna pitanja

1. Imenujte projektne dijagrame industrijskih zgrada.

2. Navedite glavne vrste okvira za industrijske zgrade.

3. Koje vrste zidova postoje u industrijskim zgradama?

PREDAVANJE 8. KONSTRUKTIVNI SISTEMI I KONSTRUKTIVNI ELEMENTI POLJOPRIVREDNIH OBJEKATA I OBJEKATA

Staklenici i plastenici

Staklenici i rasadnici su zastakljene konstrukcije u kojima se umjetno stvaraju potrebni klimatski i zemljišni uvjeti kako bi se omogućilo uzgoj rano povrće, sadnice i cvijeće.

Zgrade staklenika grade se prvenstveno od montažnih armirano-betonskih ostakljenih panela, međusobno spojenih zavarivanjem ugrađenih dijelova.

Konstrukciju staklenika čine montažni armirano-betonski okviri ugrađeni u zemlju po dužini staklenika i montažni armirano-betonski okviri (uzdužni ležaj staklenika) položeni na konzole okvira. Zastakljeni okviri staklenika koji se mogu skinuti su izrađeni od drveta (Sl. 94).

Rice. 94. Staklenik od montažnih armirano-betonskih elemenata:

1 – armirano-betonski okviri; 2 – armirano-betonski sjeverni balvan; 3 – isti, južni;

4 – pijesak; 5 – hranljivi sloj zemlje; 6 – cijevi za grijanje u sloju pijeska;

7 – zastakljeni drveni okvir.

LISTA KORIŠTENE REFERENCE

1. Maklakova T. G., Nanasova S. M. Konstrukcije civilnih zgrada: Udžbenik. – M.: Izdavačka kuća ASV, 2010. – 296 str.

2. Budasov B.V., Georgievsky O. V., Kaminski V. P. Građevinski crtež. Udžbenik za univerzitete / Pod op. ed. O. V. Georgievsky. – M.: Stroyizdat, 2002. – 456 str.

3. Lomakin V. A. Osnove konstrukcije. – M.: Viša škola, 1976. – 285 str.

4. Krasensky V.E., Fedorovsky L.E. Civilne, industrijske i poljoprivredne zgrade. – M.: Stroyizdat, 1972, – 367 str.

5. Koroev Yu. I Crtež za graditelje: Udžbenik. za prof. Udžbenik ustanove. – 6. izd., izbrisano. – M.: Više. škola, ur. Centar "Akademija", 2000 – 256 str.

6. Čičerin I. I. Građevinski radovi: udžbenik za početnike. prof. Obrazovanje. – 6. izd., izbrisano. – M.: Izdavački centar „Akademija“, 2008. – 416 str.

PREDAVANJE 6. KONSTRUKCIJE DUGOROČNIH GRAĐEVINA SA PROSTORNIM OBLOGOM

U zavisnosti od dijagram dizajna i statičkog rada, nosive konstrukcije premaza se mogu podijeliti na planarne (rade u jednoj ravni) i prostorne.

Planarne strukture

Ova grupa nosivih konstrukcija uključuje grede, rešetke, okvire i lukove. Mogu se izrađivati ​​od montažnog i monolitnog armiranog betona, kao i od metala ili drveta.

Grede i rešetke zajedno sa stupovima čine sistem poprečnih okvira, uzdužna veza između kojih se vrši pokrivnim pločama i vjetrobranima.

Uz montažne okvire, u nizu jedinstvenih objekata sa povećanim opterećenjem i velikim rasponima koriste se monolitni armiranobetonski ili metalni okviri (sl. 48).

Rice. 48. Konstrukcije dugog raspona:

A- monolitni armirano-betonski okvir, dvokrilni.

Za pokrivanje raspona preko 40 metara, preporučljivo je koristiti lučne konstrukcije. Lukovi se konstruktivno mogu podijeliti na dvokrake (sa šarkama na nosačima), trokrake (sa šarkama na nosačima i u sredini raspona) i bez šarke.

Luk radi uglavnom u kompresiji i prenosi ne samo vertikalno opterećenje, već i horizontalni pritisak (potisak) na nosače.

U poređenju sa gredama, rešetkama i okvirima, lukovi imaju manju težinu i ekonomičniji su u pogledu potrošnje materijala. Lukovi se koriste u konstrukcijama u kombinaciji sa svodovima i školjkama.

Konstrukcije velikog raspona igraju značajnu ulogu u svjetskoj arhitekturi. I to je postavljeno u davna vremena, kada se zapravo pojavio ovaj poseban smjer arhitektonskog dizajna.

Ideja i realizacija dugoročnih projekata neraskidivo je povezana sa glavnom željom ne samo graditelja i arhitekte, već čitavog čovječanstva u cjelini - željom za osvajanjem prostora. Zato, počevši od 125. godine n.e. e., kada se pojavila prva građevina dugog raspona poznata u istoriji, Panteon Rima (prečnik osnove - 43 m), a završavajući kreacijama modernih arhitekata, posebno su popularne strukture dugog raspona.

Istorija konstrukcija dugog raspona

Kao što je već spomenuto, prvi je bio Panteon u Rimu, izgrađen 125. godine nove ere. e. Kasnije su se pojavile i druge veličanstvene građevine s kupolastim elementima velikog raspona. Upečatljiv primjer je crkva Aja Sofija, podignuta u Carigradu 537. godine nove ere. e. Prečnik kupole je 32 metra, a sama konstrukcija daje ne samo veličanstvenost, već i nevjerovatnu ljepotu, kojoj se do danas dive i turisti i arhitekte.

U tim i kasnijim vremenima nije bilo moguće graditi lake građevine od kamena. Stoga su se kupolaste konstrukcije odlikovale velikom masivnošću i njihova je izgradnja zahtijevala ozbiljne vremenske troškove - do stotinu i više godina.

Kasnije su se drvene konstrukcije počele koristiti za izgradnju podova velikih raspona. Evo sjajan primjer je dostignuće domaće arhitekture - nekadašnji Manjež u Moskvi sagrađen je 1812. godine i u svom dizajnu je imao drvene raspone dužine 30 m.

XVIII-XIX stoljeće karakterizira razvoj crne metalurgije, koja je dala nove i više izdržljivi materijali za građevinarstvo - čelik i liveno gvožđe. Ovo je označilo pojavu aviona velikog raspona u drugoj polovini 19. veka. čelične konstrukcije koji je primio odlična aplikacija u ruskoj i svetskoj arhitekturi.

Sljedeći građevinski materijal koji je značajno proširio mogućnosti arhitekata bile su armiranobetonske konstrukcije. Zahvaljujući nastanku i poboljšanju armiranobetonskih konstrukcija, svjetska arhitektura 20. stoljeća dopunjena je prostornim strukturama tankih zidova. U isto vrijeme, u drugoj polovini dvadesetog stoljeća, spuštene obloge, štapni i pneumatski sistemi počeli su se široko koristiti.

U drugoj polovini dvadesetog veka pojavio se laminirano drvo. Razvoj ove tehnologije omogućio je „oživljavanje“ drvenih konstrukcija dugog raspona, postizanje posebnih pokazatelja lakoće i bestežinskog stanja, osvajanje prostora, bez kompromisa u čvrstoći i pouzdanosti.

Konstrukcije dugog raspona u modernom svijetu

Kao što pokazuje istorija, logika razvoja dugotrajnih konstruktivnih sistema bila je usmerena na poboljšanje kvaliteta i pouzdanosti gradnje, kao i arhitektonske vrednosti objekta. Upotreba ove vrste konstrukcije omogućila je maksimalno iskorištavanje punog potencijala nosivosti materijala, stvarajući tako lagane, pouzdane i ekonomične podove. Sve je to posebno važno za modernog arhitektu, kada je moderna gradnja promovirano je smanjenje mase konstrukcija i struktura.

Ali šta su strukture dugog raspona? Ovdje se mišljenja stručnjaka razlikuju. Ne postoji jedinstvena definicija. Prema jednoj verziji, radi se o bilo kojoj građevini dužine raspona većoj od 36 m, a prema drugoj, objekti sa nepodržanim pokrivačem dužine više od 60 m, iako su već klasifikovani kao jedinstveni. Potonji također uključuju zgrade raspona više od sto metara.

Ali u svakom slučaju, bez obzira na definiciju, moderna arhitektura jasno pokazuje da su zgrade dugog raspona složeni objekti. A to znači visok nivo odgovornosti za arhitektu, potrebu da se poduzmu dodatne sigurnosne mjere u svakoj fazi - arhitektonsko projektovanje, izgradnja, rad.

Važna točka je izbor građevinskog materijala - drvo, armirani beton ili čelik. Osim ovih tradicionalnih materijala, koriste se i posebne tkanine, kablovi i karbonska vlakna. Izbor materijala ovisi o zadacima koji stoje pred arhitektom i specifičnostima gradnje. Razmotrimo glavne materijale koji se koriste u modernoj konstrukciji dugog raspona.

Izgledi za dugotrajnu gradnju

Uzimajući u obzir istoriju svjetske arhitekture i neizbježnu želju čovjeka da osvoji prostor i stvori savršene arhitektonske forme, možemo sa sigurnošću predvidjeti stalni porast pažnje na konstrukcije dugog raspona. Što se tiče materijala, pored savremenih visokotehnoloških rešenja, sve veća pažnja će biti posvećena i FCC-u, koji predstavlja jedinstvenu sintezu tradicionalnog materijala i moderne visoke tehnologije.

Što se tiče Rusije, s obzirom na tempo ekonomskog razvoja i nezadovoljene potrebe za objektima različite namjene, uključujući trgovinsku i sportsku infrastrukturu, obim izgradnje dugoprometnih zgrada i objekata će se stalno povećavati. I ovdje će jedinstvena dizajnerska rješenja, kvalitet materijala i korištenje inovativnih tehnologija igrati sve važniju ulogu.

Ali ne zaboravimo na ekonomsku komponentu. To je ono što stoji i stajaće u prvom planu, a kroz to će se razmatrati efikasnost određenog materijala, tehnologije i dizajnerskog rješenja. I s tim u vezi, opet bih se želio prisjetiti lameliranih drvenih konstrukcija. Prema mišljenju mnogih stručnjaka, oni drže budućnost dugotrajne gradnje.

Atrijum jednog od američkih hotela u vlasništvu Gaylord Hotels

budućnost dolazi iz sadašnjosti
i određen je putem koji danas biramo

Prozirne konstrukcije velikog raspona postaju sastavni dio urbane arhitekture 21. stoljeća. Najbolji arhitekti danas sve više stvaraju zadivljujuće komplekse zgrada, centar privlačnosti u kojima su, kao određena prostorna jezgra, veliki atrijumski prostori - voluminozni, ispunjeni svjetlošću i udobnošću, dobro zaštićeni od negativnih vanjskih utjecaja i prekriveni pouzdanim prozirnim premazima.
Daljnji aktivni razvoj ovakvih objekata vjerovatno će u bliskoj budućnosti ne samo da će maksimalno proširiti udoban i siguran prostor ljudskog okruženja, već će i u budućnosti omogućiti promjenu izgleda naših gradova i poboljšanje njihovog sadašnjeg stanja. .

Arhitektura ere globalizacije

Ljudi su u svim vremenima svoje istorije nastojali da se zaštite i zaštite od brojnih nepovoljnih i opasnih uticaja iz svog okruženja. Vrućina i hladnoća, kiša i vjetar, grabežljive životinje i divlji ljudi oduvijek su bili poznati problem za miran ljudski život. Stoga su naši preci od davnina počeli graditi sebi skloništa, koja su stvaranjem vještačkog okruženja zaštićenog od vanjskih utjecaja unosila više željene udobnosti i sigurnosti u njihov život. A arhitektura u nastajanju, kao zadivljujući i odličan instrument ovih kreativnih ljudskih radnji, od samog početka i u svim fazama razvoja, nastojala je maksimalno iskoristiti raspoložive tehničke mogućnosti i postojeće estetske poglede u društvu kako bi što bolje zadovoljila ove važne ljudske potrebe: kako u udobnosti tako iu sigurnosti.

Danas je nastupila era tehnološkog razvoja bez presedana, a u građevinskoj industriji to je omogućilo realizaciju gotovo svake, najsmjelije arhitektonske ideje. S tim u vezi, glavni faktori koji ograničavaju realizaciju svih značajnih projekata savremenih arhitekata danas često više nisu nedostatak tehničkih mogućnosti za izgradnju velikog i složenog objekta, već samo neke naše subjektivne ideje o tome, kao što su: nedovoljna korisnost buduće strukture, njena mala potražnja i niska profitabilnost, ili je vrijeme buduće izgradnje predugo i visoka prodajna cijena. Istovremeno, sa početkom procvata implementacije principa „održivog razvoja“ i „zelene gradnje“ širom sveta, prisustvo faktora ekološke održivosti zgrada takođe dobija sve veću težinu za njihovu izgradnja.

Sa širokim tehničkim mogućnostima koje se otvaraju za razvoj arhitekture 21. veka, savremeni arhitekti u svom radu, čini se, treba da počnu više da vode računa o značajnom uticaju koji njihovi projekti imaju na razvoj urbane sredine. Očigledno je da moderni megagradovi, koji su postali taoci dosadašnjeg puta svog razvoja i kontinuiranog pristupa njihovom razvoju, postepeno postaju sve više multifaktorski problem za mir i sigurnost svojih stanovnika.

Ušavši u eru globalizacije, naš svijet se posljednjih godina uvelike promijenio i danas je teško pronaći razumna opravdanja za nastavak formiranja prenaseljenog života ljudi u odvojenim tačkama prostora. Naše društvo počinje shvaćati destruktivnost ovog procesa, ali urbana arhitektura, nažalost, i dalje ide putem kreiranja nebodera i zgušnjavanja urbanog razvoja, izazivajući time još veću koncentraciju stanovništva u pojedinim tačkama već postojećeg. prenaseljen prostor.

Istovremeno, imajući moderne tehnologije i koristeći svoj ogroman uticaj na život društva, arhitektura XXI vijeka ne samo da može maksimizirati udoban i siguran prostor čovjekovog okruženja, već je sposoban i treba pokušati, korak po korak, da radikalno promijeni izgled naših gradova i poboljša njihovo sadašnje stanje. Osim toga, Arhitektura, kao nenadmašni gospodar prostora, vremena i mašte mnogih ljudi, sigurno će sve više doprinijeti nastanku fundamentalno novih eko-gradova i eko-sela.

Grad ispod kupole

San o prozirnim premazima koji štite ulice i gradske blokove od kiše i snijega nastao je od ljudi davno. Ali tek s dolaskom industrijske revolucije, koja je donijela široke tehničke i finansijske mogućnosti, implementacija ovakvih projekata postaje izvodljiva. Tek u drugoj polovini 19. veka u većini glavnih gradova Evrope i Amerike pojavile su se velike staklene arkade sa nizovima skupih prodavnica i udobnih kafića. A jedan od prvih zapaženih bisera tog perioda razvoja velikih zastakljenih atrijumskih prostora je čuvena Galleria Vittorio Emmanuel II u Milanu, otvorena za posetioce davne 1877. godine.

Fig.2. Galerija Viktora Emanuela II u Milanu.

Budući da se napredak ne može zaustaviti, aktivno učestvovati u njemu, a ne ostati na margini istorije, zadatak je svih velikih zemalja. Zato je građevinska nauka u SSSR-u, SAD-u i nekim drugim zemljama već od druge polovine XX veka ozbiljno radila na tome da svoje gradove zaštiti velikim prozirnim kupolama od: nepoželjnih vremenskih pojava, negativnih karakteristika lokalne klime, prekomjerne razine sunčevo zračenje i drugi uticaji životne sredine nepovoljni za čoveka. Posljednjih godina na listu faktora koji podstiču daljnja istraživanja u ovom smjeru možemo dodati: brze i nepredvidive klimatske promjene na planeti, prijeteći porast zagađenja okruženje, rastuća prijetnja ekstremizma, kao i želja ljudi da smanje izuzetno visoke troškove energije svojih gradova.

Danas je stvaranje prozirnih zaštitnih konstrukcija dugog raspona (u daljem tekstu LSPS), u kojima ima puno prirodnog svjetla i udobnosti, postalo aktivnije nego ikada prije. Pojavljuju se nove ideje i stvaraju se različiti jedinstveni projekti – poput Kupole nad Hjustonom – a neki od ovih nevjerovatnih projekata se već implementiraju. Tako je u Astani, uz pomoć engleskih inženjera i turskih građevinara, izgrađen prozirni šator od 100 metara (ne računajući visinu tornja) u kojem se nalazio najveći i najefektivniji trgovački i zabavni centar u Kazahstanu.

Još nevjerovatnija i grandiozna struktura stvorena je u Njemačkoj - ovo je centar vodene zabave Tropskih ostrva, koji ima unutrašnji volumen od oko 5,5 miliona kubnih metara. m i s pravom je najveća prozirna zgrada na svijetu po ovom pokazatelju danas.

Fig.3-5. Vodeni zabavni centar "Tropska ostrva" u Njemačkoj

Važna faza u razvoju volumetrijskih prozirnih konstrukcija bila je naučna utemeljenost mogućnosti njihove opipljive efikasnosti - kako u energetskoj efikasnosti, tako iu značajnom smanjenju toplinskih gubitaka, uz istovremeno značajno proširenje novostvorenog udobnog i traženog javnog prostora.

Zasluge za ovo opravdanje pripadaju engleskim i američkim arhitektima i naučnicima, ali, prije svega, možemo istaknuti rad Terryja Farrella i Rolfa Lebensa, koji su na granici 70-80-ih godina dvadesetog stoljeća kreirali koncept „ tampon razmišljanje”. Rezultat ovog koncepta bilo je aktivno uvođenje „bafer efekta“ ili „principa dvostrukog ograđivanja“ u svjetsku arhitektonsku praksu.

Prilikom istraživanja pitanja mogućnosti stvaranja efikasnih velikih atrijuma, identifikovani su tipovi atrijuma za zagrijavanje, hlađenje i transformacije. Od tada je prošlo tek nešto više od 30 godina, ali čak i tokom ovog kratkog vremenskog perioda, moderni atrijumski prostori osvojili su čitav civilizovani arhitektonski svet (fotografije američkih atrijuma date u ovom članku su mali delić postojećeg mnoštva i raznolikosti atrijumskih prostora izgrađenih tokom godina). Nažalost, moderna Rusija, u tom smislu, još nema velikih dostignuća.

Slažući se sa postojećim argumentima stručnjaka, o preporučljivosti upotrebe in moderne arhitekture velike atrijumske prostore, a ne pokušavajući da ospori njihove zaključke, autor članka dalje predlaže da se razmotri mogućnost kako da se uz pomoć višepojasnih kablovskih konstrukcija takvi prostori kreiraju (pokrivaju) jeftinije i pouzdanije, a također i da ne bude posebno ograničen veličinom atrijuma, uvođenje nova tehnologija pokrivanje velikih raspona. Čini se da će u ruskim uslovima i samo stvaranje najjednostavnije druge ograde (tampon prostora) oko gradskih blokova omogućiti mudro iskorišćenje tih brojnih toplotnih gubitaka natkrivenih zgrada, koji se neće nepovratno rastvoriti u okolnom prostoru, već će obezbijediti grijanje za rezultirajuće atrijumske prostore. Samo zahvaljujući visokokvalitetnom prozirnom zaštitnom premazu, temperatura u takvim atrijumskim prostorima zimi može biti 10-15 stepeni viša nego vani.

U ljetnim mjesecima, pored razumnog, podesivog djelomičnog zasjenjenja unutrašnjeg prostora, od prekomjernog sunčevog zračenja i pregrijavanja, moguće je predvidjeti otvaranje ventilacijskih otvora u prozirnoj oblogi, kao i implementirati druge poznate i efikasne metode stvaranja ugodne mikroklime unutar cijelog prozirnog kompleksa. Očigledno je da će stvaranje udobne i stabilne mikroklime u jednom velikom zatvorenom prostoru biti mnogo lakše i jeftinije nego istovremeno pružanje istih ugodnih uslova u hiljadama malih prostorija.
Sama priroda volumetrijskih prozirnih struktura podstiče nas da odbacimo neke od stereotipa našeg razmišljanja prilikom rješavanja ovakvih problema i da iznova pogledamo mogućnost stvaranja ugodnog okruženja u novim uvjetima velikih volumetrijskih prostora. Istovremeno, već postoje nova efikasna tehnička rješenja koja koriste bitne prednosti velikih prostora i omogućavaju obezbjeđivanje stabilnih ugodnih uslova za cijeli unutrašnji prostor BSZS uz znatno niže troškove energije.

U međuvremenu, čini se da su mogućnosti za korištenje višekasnih obloga kablova šire. Dakle, proces izgradnje eko-gradova, koji je tek u povojima i stidljivo se najavljuje, također se ne može zamisliti bez prozirnih konstrukcija velikog raspona. Želio bih da mislim da će 21. vek, pošto je cenio novu prozirnu arhitekturu velikog raspona, aktivno razvijati i unapređivati ​​je, a takođe će pokušati da je iskoristi da brzo napravi iskorak u urbanističkom planiranju, zamenjujući dosadnu, energetski neefikasnu i nesigurna betonska džungla modernih megagradova sa pogodnim, udobnim i ekološki prihvatljivim gradovima.

Rice. 6-11 Masdar City (ilustracije Foster + Partners).

Najambiciozniji i najambiciozniji projekat eko-grada danas se može nazvati Masdar City. Ovo je vjerovatno prvi zaista ozbiljan pokušaj integrisani pristup organizaciji grada budućnosti - snabdjeven energijom iz obnovljivih izvora (sunce, vjetar itd.) i ima održivo ekološko okruženje sa minimalnim emisijama ugljičnog dioksida u atmosferu, kao i sistem za potpunu reciklažu otpada od urbanih aktivnosti.
Nažalost, lokacija odabrana za izgradnju Masdar Cityja nije bila najuspješnija, a budući stanovnici i operativne organizacije će i dalje morati iskusiti neke od neugodnosti lokacije ovog kutka pustinje. Očigledno je da tehnička rješenja koja su uključena u gradski projekat neće moći u potpunosti da se nose sa ljetnim vrućinama od 50 stepeni (izuzetak će biti zatvoreni prostori, uključujući sve atrijume). Kišni periodi u decembru-januaru, a kasnije i sezona jake magle, takođe neće biti prijatni za stanovnike novog grada. A ako se prisjetimo prilično čestih zimsko-proljetnih pješčanih oluja u tom dijelu pustinje, shvatit ćemo da će bez velikih prozirnih premaza koji pokrivaju i štite gradske blokove od ovih lokalnih prirodnih fenomena, stanovnici grada povremeno morati doživljavati određene neugodnosti.
Dolje predloženi koncept za izgradnju prozirnih struktura velikog raspona dobro se uklapa u projekte kao što je Masdar City i, čini se, prilično je sposoban pomoći takvim projektima da uštede novac kako na izgradnji tako i na radu modernih gradova. I da ovi gradovi budu sigurniji i udobniji.

Slika 6-11. Ovako se budući Masdar City može vidjeti u živopisnim reklamnim brošurama i ilustracijama časopisa (ilustracije Foster + Partners).

Ruski inženjeri su 2012. godine razvili koncept za pokrivanje velikih raspona koji je danas tehnički dostupan i efikasan u implementaciji, omogućavajući izgradnju raznih zgrada i struktura velikih raspona. Ideja je da se preko kompleksa zgrada stvori višepojasna obloga kablova, koja će, pokrivajući velike raspone između nosećih zgrada, moći da izdrži bilo koje projektno opterećenje i stvori jedinstvenu izdržljivu i pouzdanu prozirnu oblogu za ceo kompleks. Premaz će omogućiti održavanje stalnih i udobnih parametara za ljude u zatvorenom unutrašnjem prostoru takvog objekta: temperatura, vlažnost, pokretljivost i čistoća zraka, osvjetljenje, sigurnost itd.
Ideja višepojasnih kablovskih sistema zasniva se na dobro poznatim principima visećih konstrukcija, koje se u svijetu široko koriste za izgradnju zgrada i konstrukcija velikog raspona više od pola stoljeća. Ali viseće konstrukcije nisu postale raširenije u dugotrajnoj gradnji zbog nekih svojih nedostataka. Dakle, zgrade velikog raspona sa spuštenim krovnim konstrukcijama u pravilu ne mogu osigurati nagib krova prema vanjskoj strani zgrade, što stvara dodatne poteškoće s uklanjanjem padavina s krova. Osim toga, stvaranjem vrlo značajnih horizontalnih opterećenja u visokim osloncima, konstrukcije s kablovima prisiljavaju graditelje na rješavanje ovog problema uz dodatna financijska ulaganja u moćne kontrafore za ova opterećenja. Ali glavni nedostatak visećih konstrukcija je njihova visoka deformabilnost pod utjecajem lokalnih opterećenja.

Sistemi kablova sa više traka uspeli su da se prevaziđu navedene nedostatke dugotrajne užadne obloge i čak stvaraju mogućnost uspješnog pokrivanja mnogo većih raspona, što danas može dati novi poticaj razvoju dugorasponske konstrukcije.

Poznato je da je pokrivanje velikih raspona u svim vremenima u razvoju naše civilizacije zanimalo i privlačilo pažnju ne samo arhitekata i graditelja, već i običnih ljudi. Stvaranje veličanstvenih građevina s velikim rasponima oduvijek je bio pokazatelj naprednog razvoja inženjeringa, kao i tehničke i finansijske moći zemalja koje su sposobne da izgrade takve građevine.

Šta je pokrivanje užeta s više pojaseva i kako funkcionira?

Da bi se razumjelo kako funkcionira obloga kabela s više pojaseva, mora se zamisliti dizajn bilo kojeg poznatog pokrivača dugog raspona koji je korišten za blokiranje raspona između dvije potporne zgrade. (na primjer, prostorna poprečna ploča). Ako je raspon dovoljno velik, tada će se ovaj premaz neizbježno savijati pod vlastitom težinom, a kada je izložen dodatnim vanjskim opterećenjima (od snijega, vjetra itd.) Može se srušiti. Ali da se to ne dogodi i da se dugotrajna obloga ne uruši, ispod nje razvlačimo čelične sajle visoke čvrstoće u nekoliko redova (pojasa), od jedne do druge noseće zgrade, zatežemo ih i postavljamo (na određenim razmacima po dužini). kablova) između pojaseva nastalih kablovskih sistema, odstojnih stubova i između susednih kablova u svim pojasevima kablovskog sistema - odstojnika i/ili odstojnika. Višestruka traka pomaže da se osigura da u bilo kojoj dužini raspona kablovski sistem bude bikonveksan i da podupire predmetni omotač odozdo.

Istovremeno, u premazu, zbog napetosti kablova i rada odstojnih stubova, ne samo da će rezultirajući otklon nestati, već će se pojaviti i otklon s suprotnim predznakom - prema gore. Ovo omogućava ne samo da se premaz ne sruši pod utjecajem ekstremnih opterećenja na njega, već će, naprotiv, doprinijeti mogućnosti da prihvati značajna dodatna opterećenja, u skladu sa projektnim karakteristikama kabelskog sistema koji će biti dodijeljen. na to kroz projekat.
Stručnjaci shvataju da je sistem prednapregnutih kablovskih konstrukcija koji podržavaju čvrst, izdržljiv i stabilan premaz nemoguć bez snažnih potpornih elemenata (koji primaju horizontalne komponente od potiska kablovskog sistema), kao i sistema za stabilizaciju koji apsorbuje sva privremena opterećenja na premazu. , uključujući negativan pritisak vjetra . Dakle, predloženi koncept izgradnje BSZS uzima u obzir sve uslove potrebne za ove objekte.
Dakle, kako bi višekasni omotač kabla bio nepromjenjiv pod utjecajem privremenih opterećenja, dodatno je predviđeno, uz pomoć užadi, dodatno opterećenje obloge za izračunatu vrijednost. U isto vrijeme, stjenke za pokrivanje se pričvršćuju na temelje nosećih objekata, čime se izbjegava povećanje opterećenja ovih temelja od dodatne težine dugorasponske obloge uzrokovane naprezanjem stjenke.

Kao rezultat zajedničkog rada višepojasnog kablovskog sistema i zastakljene ramske obloge koja se nalazi na njemu, formirana je jedna, lagana i pouzdana prozirna kablovska obloga dugog raspona, koja danas može pokriti raspone od 200-350 metara. ili više.
Jasno je da se krovni pokrivač, čija su osnova dugotrajni višekasni kablovski sistemi, po želji može napraviti od bilo kojeg hidrotermalno izolacijskog materijala, uključujući i prozirnog. Na primjer, u uvjetima niskih temperatura okoline, najbolji prozirni materijal danas su višekomorni prozori s dvostrukim staklom.

Prednosti višekaišnih kablovskih sistema u odnosu na trenutno poznata tehnička rješenja koja se koriste za pokrivanje velikih raspona su očigledne. To je vrlo značajna čvrstoća i pouzdanost ovakvih sistema, odlična nosivost, lakoća konstrukcija, mogućnost pokrivanja znatno većih raspona, bolja propusnost premaza, nekoliko puta manja potrošnja metala konstrukcija i kao rezultat toga, relativno visoka cijena cjelokupna pokrivenost.

Primena višekaišnih kablovskih sistema.

Treba napomenuti da će tehnologija pokrivanja velikih i ekstra velikih raspona korištenjem višepojasnih kabelskih sustava omogućiti izgradnju konstrukcija najrazličitijih volumena, oblika i namjena. To mogu biti: najveći hangari i proizvodne radionice, zatvoreni atletski i fudbalski stadioni, javni prostori velikog raspona, zabavni i trgovački centri, stambeni prostori pod prozirnom školjkom, velike staklene piramide i kupole (koje mogu primiti širok izbor multifunkcionalni kompleksi nekretnine ili korporativni centri). Višetračni kablovski sistemi mogu biti korisni i u izgradnji novih konstrukcijskih visećih mostova velikog raspona, posebno na mjestima gdje je izgradnja drugih tipova mostova nemoguća ili preskupa.

Slika 12. Prozirna konstrukcija u obliku PIRAMIDE visine 200 m.

Čini se da bi izgradnju dugotrajnih prozirnih kompleksa trebalo razvijati kao blokovski razvoj. A jedna od najspektakularnijih i najoptimalnijih početnih opcija za takav funkcionalni razvoj može biti, na primjer, oblik prozirnog bloka u obliku pravilne četverokutne PIRAMIDE (Sl. 11) sa sljedećim parametrima:

• visina piramide – 200 m;
• dimenzije osnove - 300x300 m;
• osnovna površina (teritorija zaštićena prozirnim premazima) – 9,0 ha;
• površina ogradnih objekata - 150.000 m2;
• geometrijski volumen piramide (P200) je 6,0 miliona kubnih metara.

U ovako zastakljenoj četvrti, kako ne bi došlo do prenatrpanosti unutrašnjeg prostora kompleksa, razumno je imati svega 320-450 hiljada kvadratnih metara korisnog prostora (nadzemno), koji zauzimaju poslovne i/ili stambene nekretnine i koji se uglavnom nalazi u pratećim zgradama ovog prozirnog kompleksa. Preostali volumen strukture (više od 4,0 miliona kubnih metara) su multifunkcionalni atrijumi.

Poređenja radi, s povećanjem visine takve piramide P200 (geometrijski idealna piramida ima omjer 3:4:5) za samo 50 metara, parametri P250 će biti: baza - 375x375 m; Sbas = 14,1 ha, Sglass = 235,0 hiljada m2. Doći će do skoro dvostrukog povećanja unutrašnjeg volumena prozirne strukture, koji će u ovom slučaju biti jednak 11,7 miliona kubnih metara, a broj površina koje zauzimaju komercijalne nekretnine može se povećati na 0,8 - 1,0 miliona. kvadratnih metara. Štaviše, ono što je posebno privlačno je da će se površina ogradnih struktura piramide P250 skoro udvostručiti! manje od ukupne površine ogradnih konstrukcija unutrašnjih potpornih zgrada. Stručnjaci bi trebali razumjeti važnost ovog omjera.
Daljnjim povećanjem unutrašnjeg volumena BSZS-a i davanjem mu kupolastog oblika, smanjuje se omjer površine ogradnih struktura prozirnog kompleksa prema zbroju svih korisnih površina unutrašnjih prostorija ( kao i na zbir površina ogradnih konstrukcija unutrašnjih zgrada) će se mijenjati u vrlo ugodnoj progresiji, tj. proces takve izgradnje će postati ekonomski sve privlačniji!

Sportski centri sa prozirnim premazom.
Čini se da je još jedno obećavajuće područje za korištenje prozirnih obloga za kablove sa više pojaseva danas izgradnja zatvorenih fudbalskih stadiona i drugih sportskih objekata velikog raspona. Svake godine potražnja za zatvorenim sportskim stadionima u svijetu je sve veća (na primjer, ne samo Evropljani i Sjevernoamerikanci grade velike zatvorene stadione za sebe, već su i manje bogate zemlje poput Argentine i Kazahstana nedavno izgradile takve objekte, a Filipini sada gradi, kako kažu, najveći zatvoreni stadion na svetu). U iščekivanju priprema za fudbalsko prvenstvo 2018. potražnja za takvim objektima mogla bi se pojaviti i u Rusiji.

Jedinstvenost i visoka cijena trenutno postojećih sportskih objekata dugog raspona (sa rasponom od 120-150 m ili više) leži u činjenici da je svaka takva konstrukcija izvedena prema maksimalnim mogućnostima građevinske industrije mjesta svoje izgradnje. , povezana je sa brojnim složenim i preciznim proračunima nosivih konstrukcija, povećanom odgovornošću i značajnim materijalnim intenzitetom implementiranih rješenja. Nedostaci plafona svih ovih konstrukcija dugih raspona su isti: složeni su, glomazni, metalno intenzivni, a samim tim i neracionalni i izuzetno skupi. Osim toga, zbog snažnih nosivih metalnih konstrukcija obloga, insolacija svih zatvorenih stadiona danas je izuzetno niska, što veoma otežava održavanje prirodne travnate površine modernih sportskih arena u ispravnom stanju.

13. Fudbalski stadion u Poljskoj. Na EURO 2012.
Slika 14. Stadion Wembley je najpoznatiji stadion u Engleskoj

Čini se da bi upotreba prozirnih višepojasnih kablovskih obloga trebalo radikalno da promeni ovo nepovoljno stanje prilikom izgradnje dugih sportskih objekata (skice na sl. 15-19 pokazuju jednu od moguće opcije za izgradnju relativno jeftinog zatvorenog multifunkcionalnog sportskog kompleksa).

Rice. 15-18 skica velikog zatvorenog stadiona.
.
1 i 2 – zgrade koje služe kao potporne konstrukcije za prozirni premaz;
4 – višekasni kablovski sistemi;
10 – užad;
11 – prozirna obloga kabla sa 3 remena;
18 i 19 – tribine za gledaoce;
21 – samonoseće prozirne konstrukcije

Rice. 19. Presjek prozirnog omotača kabla sa 3 remena (vidi oznaku 4 i 11, na sl. 17)

5 - metalni kabel visoke čvrstoće;
6 - pojas za pokrivanje kablova;
7 - postolje odstojnika;
8 - horizontalno rastezanje odstojnika:
12 - prozirni elementi premaza;
13 - struktura okvira prozirnog premaza.

Višekasni kablovski sistemi (4) (preklapanje raspona između nosača (1 i 2) su nagnuti prema van konstrukcije zbog razlike u visinama nosećih zgrada i osnova su za postavljanje na njih klizne prozirne obloge (11), izrađen od okvirnih konstrukcija (13) i prozirnih elemenata (12).
Višekasni sistem kablova, užad (10) i druga posebna tehnička rješenja osigurat će omotaču kabela potrebnu krutost i otpornost na percepciju svih projektnih opterećenja.
Između nosećih zgrada (1 i 2), duž konture vanjskih zidova stadiona, predviđene su samonoseće prozirne konstrukcije (21), koje čine konturu vanjskih zidova zatvorenom.
Upotreba višepojasnih kablovskih obloga moći će svim novim stadionima pružiti najjednostavniji, najpouzdaniji i relativno jeftin dizajn prozirne obloge, a istovremeno osigurati bolju insolaciju arene nego na svim do sada izgrađenim zatvorenim stadionima.

Izgradnja prozirnih obloga na bazi kablova dugog raspona sa više traka danas nije težak zadatak, budući da u građevinskoj praksi postoji višegodišnje iskustvo u primjeni dugotrajnih kabelskih obloga, koje u osnovi koriste iste tehničke rješenja, materijale, proizvode i opremu, te iste tehničke stručnjake.

Veliki i lep, zatvoren i udoban moderan sportski centar neophodan je svakom gradu u razvoju, ne samo za održavanje događaja u pristojnim uslovima sportska takmičenja tokom cijele godine, ali i za šire uključivanje gradskog stanovništva u aktivan sport i njihovo lično zdravlje. Da bi se to postiglo, multifunkcionalni sportski kompleks može uključivati ​​ne samo visokokvalitetno fudbalsko igralište, brojne teretane, bazene i fitnes centre, već i svaki izbor sadržaja za rekreativne i obrazovne aktivnosti. razne vrste sportski, a u visokogradnji sportskog kompleksa, po želji, mogu se smjestiti hotelski i poslovni centri u neposrednoj blizini profila objekta.

Uz pomoć najboljih specijalista građevinske kompanije(na primjer, francuski " Freyssinet International & Cie" ili japanski "TOKYO ROPE MFG.CO, LTD.", koji su svjetski lideri u dizajnu i proizvodnji konstrukcija s kablovima), danas je moguće započeti izgradnju predloženih prozirnih objekata dugog raspona.

20. Zaštitna konstrukcija u obliku kupole sa prozirnim premazom.

Izgledi za arhitekturu prozirnih kompleksa dugog raspona.

Ogromni atrijumski prostori BSZS-a mogu kombinovati mnoge zadatke. Na primjer, atrijumi sa zapreminom od miliona kubnih metara moći će istovremeno da smjeste najveći luksuzni vodeni park, punopravni sportski stadion i još mnogo toga. No, čini se da će većina BSZS-a u budućnosti više voljeti priliku da u svoje atrijumske prostore smjeste prostrane i ugodno uređene vrtove sa sportskim i dječjim igralištima, fontanama i vodopadima, ograđenima s egzotičnim životinjama i slikovitim ribnjacima, vanjskim bazenima i kafićima na travnjaci. Uostalom, svaka takva zimzelena cvjetnica pružit će mogućnost stanovnicima i gostima BSZS-a da svakodnevno komuniciraju sa divljim životinjama – kako u najtoplijim ljetnim mjesecima, tako iu dugim kišnim danima jeseni, i u snježno hladnim mjesecima zime.

Borcima za očuvanje prirode treba da se dopadne činjenica da se tokom izgradnje BSZS intenzivira proces prodiranja žive prirode unutar ogromnih prozirnih građevina koje je napravio čovek. Zauzimajući za to posebno pripremljene prostore u BSZS i formirajući u njima održive ekosisteme (uz aktivnu pomoć ljudi), priroda će moći kvalitetno ispuniti arhitektonske objekte budućnosti, čineći ih funkcionalnijim i privlačnijim ljudima. Istovremeno, u atrijumskim prostorima koje organizuju ljudi, najbolji BSZS, nesumnjivo će nastupiti mutualizam (uzajamno korisna kohabitacija) prirode i čovjeka.

Fig.21-22. Atrijumi američkih hotela u vlasništvu poznatih hotela Gaylord.

Pozitivni rezultati koji će se dobiti tokom izgradnje BSZS u potpunosti zadovoljavaju potrebe savremenog urbanističkog planiranja. To je ekonomska i ekološka privlačnost objekata; intenzivan razvoj vještačkog ljudskog staništa, usko povezanog sa prirodnim okruženjem i obezbjeđenjem Visoka kvalitetaživoti ljudi; formiranje novog tipa eko-gradova i poboljšanje stanja životne sredine u postojećim megagradovima; pojava novih popularnih područja za razvoj tehničkog napretka i značajne uštede u prirodnim resursima.

Po mnogim kriterijumima, BSZS najbolje ispunjava principe zelenih zgrada, a doprineće ne samo poboljšanju kvaliteta građevinskih projekata, već i očuvanju životne sredine.

Izgradnja BSZS će pomoćiodlučiti sljedeći važni zadaci „održivog razvoja“ i zahtjevi „zelenih“ standarda LEED, BREEAM, DGWB:
- smanjenje nivoa potrošnje energije i materijalna sredstva zgrade;
- smanjenje štetnih uticaja na prirodne ekosisteme;
- osiguranje garantovanog nivoa udobnosti u ljudskom okruženju;
- stvaranje novih energetski efikasnih i štedljivih proizvoda, nova radna mjesta u sektoru proizvodnje i održavanja;
- formiranje javne potražnje za novim znanjima i tehnologijama u oblasti obnovljive energije.

Atrijumi prozirnih struktura zasigurno će našim dvorištima vratiti nekadašnju aktuelnost i aktuelnost, kao novonastali javni prostor koji je po mnogo čemu šarmantan, oslobođen od automobila i ispunjen sunčevim svjetlom, udobnošću i udobnošću.

Dizajnerske karakteristike BSZS-a i njihova razumna upotreba u budućnosti će omogućiti optimizaciju izgradnje takvih objekata na način da će izgradnja kompleksa zgrada prekrivenih prozirnom kupolom biti mnogo jeftinija od izgradnje istog kompleksa zgrada. pod identičnim uslovima, ali bez zaštitne kupole.
Dakle, očito je da će se trošak prozirnog premaza i operativni troškovi (uz ispravno i svrsishodno kretanje u ovom smjeru) smanjiti s povećanjem volumena konstrukcije (ne u apsolutno merenje, ali u odnosu na troškove po 1 kvadratnom metru korisna površina). Ovaj prirodan zaključak potvrđuje obična logika, zdrav razum i matematika.
A višestruko smanjenje površine ograđenih konstrukcija BSZS, u odnosu na zbir površina ograđenih konstrukcija unutrašnjih zgrada, neminovno će dovesti do smanjenja potrošnje energije za grijanje kompleksa BSZS i za njegovu klimatizaciju, u odnosu na isti volumen običnih zgrada koje nisu zaštićene prozirnom školjkom.
Istovremeno, sve unutrašnje zgrade BSZS-a imaće pojednostavljenu završnu obradu vanjski zidovi(bez skupih premaza i nedostatka izolacije), a prozorski otvori neće nužno biti zastakljeni dvostrukim staklima, što će neminovno utjecati na cijenu temelja. Glavni sistemi grijanja i klimatizacije unutrašnjih zgrada mogu se preseliti u atrijumske prostore, što će učiniti unutrašnji život i kancelarijske prostorije jednostavnije, efikasnije itd.

Novi eko-gradovi u budućnosti, čini se, mogli bi se sastojati uglavnom od BSZS koji se nalaze blizu jedan drugom i što je moguće autonomniji. Takve prozirne strukture gradit će se među divljim životinjama i integrirati u prirodni krajolik, a međusobno će i sa drugim gradovima biti povezane najmodernijim brzim prometnim komunikacijama. To će vjerovatno dovesti ne samo do potpunog napuštanja ličnih vozila od strane mnogih stanovnika eko-gradova budućnosti, zbog njihove beskorisnosti, već će moći i trajno eliminisati mjesta gdje je protok ljudi i protok automobila opasno. presecati.

Ali najvažniji rezultat izgradnje eko-održivih prozirnih konstrukcija dugog raspona je proširenje i poboljšanje ugodnog ljudskog okruženja, bez negativnih posljedica po prirodu.

Sankt Peterburg
06.09.2013

Bilješke :
. Kupola nad Hjustonom" - http://youtu.be/vJxJWSmRHyE ;
. Najveći šator na svijetu
- http://yo www.youtube.com/watch utu.be/W3PfL2WY5LM ;
. "Tropska ostrva" - www.youtube.com/watch ;
. Masdar City - www.youtube.com/watch;
. Viseći most dugog raspona -
.

Bibliografija :
1. Marcus Vitruvius Pollio, de Architectura - djelo Vitruvija u engleski prijevod Gwilta (1826);
2. L G. Dmitriev, A. V. Kasilov. "Kabelske obloge". Kijev. 1974;
3. Zverev A.N. Krovne konstrukcije dugog raspona za javne i industrijske zgrade. Sankt Peterburg Državni univerzitet građevinarstva - 1998;
4. Kirsanov N.M. Viseće i kablovske konstrukcije. Stroyizdat - 1981;
5. Smirnov V.A. Viseći mostovi velikih raspona. Viša škola 1970;
6. Evroazijski patent br. 016435 - Zaštitna konstrukcija sa dugotrajnim prozirnim premazom - 2012;
7.

Fig.23-28. Atrijumi američkog lanca luksuznih hotela "Gaylord Hotels".

BILJEŠKE S PREDAVANJA

Makeevka 2011

MINISTARSTVO OBRAZOVANJA I NAUKE, OMLADINE I SPORTA UKRAJINE

DONBASKA NACIONALNA AKADEMIJA GRAĐEVINARSTVA I ARHITEKTURE

Katedra za "Ekonomiju preduzeća"

Izradio: dr.sc., vanredni profesor. Zakharchenko D.A.

BILJEŠKE S PREDAVANJA

na predmetu "Osnovi građevinske industrije"

za studente specijalnosti 6.030504 “Ekonomija preduzeća”

Šifra br. _______

Odobreno na sastanku odjela

"Ekonomija preduzeća"

PROTOKOL br. __ od _______2011

Makeevka 2011

TEMA 4. ZGRADE I KONSTRUKCIJE DUGOG PROSTORA

Građevine dugog raspona uključuju one koje imaju raspone veće od 40-80 m. Relativno nedavno, takve konstrukcije su se smatrale jedinstvenim i građene su izuzetno rijetko; trenutno, brz razvoj nauke i tehnologije, kao i velika potreba za takvim građevinama u industriji i sferi razonode i zabave, predodredili su intenzivnu izgradnju ovakvih objekata u mnogim zemljama.

Od posebnog interesa su prostorne konstrukcije koje se ne sastoje od zasebnih, nezavisnih nosivih elemenata koji međusobno prenose opterećenje, već predstavljaju jedinstven složeni sistem radnih dijelova konstrukcije.

Ova prostorna priroda objekata, široko uvedena u građevinarstvo širom svijeta, simbol je građevinske tehnologije 20. stoljeća. I premda su neke vrste prostornih konstrukcija - kupole, krstovi i svodovi - poznate od davnina, one ne zadovoljavaju savremene građevinske zahtjeve ni po korištenju materijala, ni po dizajnerskim rješenjima, jer iako su pokrivale značajne raspone, bile su i izuzetno teška i masivna.

IN prostorni dizajni atraktivni, te njihova sposobnost da optimalno zadovolje funkcionalne i estetske zahtjeve arhitekture. Skala preklapanja raspona, mogućnost implementacije fleksibilnog planiranja, raznolikost geometrijski oblici, materijali, arhitektonska ekspresivnost - ovo nije potpuna lista karakteristika ovih građevina.

Kombinacija funkcionalnog, tehničkog i umjetničko-estetskog pruža prostornim dizajnom široku perspektivu, a da ne spominjemo činjenicu da njihova upotreba omogućava ogromne uštede građevinski materijal- smanjiti potrošnju materijala zgrada i objekata za 20-30%.

Planarne konstrukcije dugog raspona uključuju grede, okvire, rešetke i lukove. Planarne konstrukcije rade autonomno pod opterećenjem, svaka u svojoj ravni. Nosivi element Planarne konstrukcije koje pokrivaju neko područje zgrade (ploča, greda, rešetka) rade samostalno i ne sudjeluju u radu elemenata na koje se nalaze. To uzrokuje manju prostornu krutost i nosivost ravnih elemenata u odnosu na prostorne, kao i njihovu veću potrošnju resursa, prvenstveno povećanu potrošnju materijala.

Rice. 4.1. Projektna rješenja za konstrukcije dugog raspona

A - ravni dizajni; b - prostorne strukture; c - viseće konstrukcije; g - pneumatske konstrukcije; 1- farme; 2 - okviri; 3-4 zglobna luka; 5- cilindrične školjke; 6- školjke dvostruke zakrivljenosti; 7- kupole; 8- konstrukcije; 9- kablovske konstrukcije; 10-membranske strukture; 11- konstrukcije tende; 12- pneumatske potporne konstrukcije; 13- pneumatske okvirne konstrukcije;

Okviri čvrste konstrukcije postavljaju se pomoću dvije samohodne dizalice. Prvo se na temelj postavljaju nosači okvira s dijelom prečke, koji se oslanjaju na privremeni oslonac, a zatim se montira srednji dio prečke. Dijelovi prečke spajaju se na privremene nosače zavarivanjem ili jakim zavarivanjem. Nakon ugradnje prvog okvira, konstrukcija se učvršćuje pomoću žica.

U nekim slučajevima, preporučljivo je instalirati konstrukcije okvira kliznom metodom. Ova metoda se koristi ako se okvirne konstrukcije ne mogu odmah ugraditi u projektnu poziciju (unutra su u toku radovi ili su već podignute konstrukcije koje ne dozvoljavaju postavljanje dizalica).

Blok se montira na kraju zgrade u posebnom provodniku od 2-3 ili 4 rešetke. Sastavljeni i učvršćeni blok se podiže duž šinskih kolosijeka u projektni položaj. Instalirajte pomoću dizalica ili lakih dizalica.

Lučne konstrukcije su 2 tipa: u obliku luka sa 2 šarke sa zatezanjem i luka sa 3 šarke. Prilikom ugradnje lučnih konstrukcija s nosivim dijelom u obliku luka s dvostrukim šarkama, izvodi se slično kao i ugradnja okvirnih konstrukcija pomoću samohodnih dizalica. Glavni zahtjev je visoka tačnost ugradnje, koja garantuje poravnanje pete (nosne) šarke sa osloncem.

Ugradnja lukova sa tri šarke razlikuje se po nekim karakteristikama koje se odnose na prisustvo gornje šarke. Potonji se sastavlja pomoću privremenog montažnog nosača postavljenog u sredini raspona. Instalacija se vrši metodom vertikalnog podizanja, kliznim ili okretnim metodama.

Rice. 4.3. Instalacija okvira

a - montaža u potpunosti pomoću dvije dizalice; b - ugradnja okvira u dijelove pomoću privremenih nosača; c - ugradnja okvira metodom rotacije; 1-instalacijska dizalica; 2-okvir sklop; 3-dijelni okvir; 4-privremeni nosači; 5 vitla; Grane sa 6 nosača.

Svaki poluluk je zakačen u centar gravitacije i postavljen tako da se petna šarka postavi na oslonac, a drugi kraj na privremeni oslonac. Isto je i sa drugom polu-lukom. Rotacija u petnoj šarki se postiže poravnavanjem osi otvora za zaključavanje gornje šarke.

U prostornim strukturama svi elementi su međusobno povezani i učestvuju u radu. To dovodi do značajnog smanjenja potrošnje metala po jedinici površine. Međutim, donedavno takvi prostorni sistemi (kupolasti, kablovski, konstrukcijski, školjke) nisu bili razvijeni zbog velike složenosti izrade i ugradnje.

Rice. 4.4. Montaža kupole pomoću privremenog središnjeg nosača

A - kupolasti sistem rezanja; B - ugradnja kupole; 1-privremeni oslonac sa žicama; 2-radijalni paneli; 3-potporni prsten;

Kupolasti sistemi se montiraju od pojedinačnih šipki ili pojedinačnih ploča. Ovisno o projektnom rješenju, ugradnja kupolastih konstrukcija može se izvesti pomoću privremenog stacionarnog nosača, na šarke ili u cijelosti.

Kuglaste kupole se postavljaju u prstenaste slojeve pomoću metode vješanja. Svaki takav sloj, nakon kompletne montaže, ima statističku stabilnost i nosivost i služi kao osnova za gornji sloj. Montažne kupole se mogu montirati pomoću provodnih uređaja i privremenih spojnica - cirkuska kupola u Kijevu, ili se kupola u potpunosti montira na tlu, a zatim podiže do projektnog horizonta dizalicom, pneumatskim transportom ili liftom. Koristi se metoda uzgoja odozdo.

Viseće konstrukcije počele su da se koriste od 2. polovine 19. veka. A jedan od prvih primjera je pokrivanje paviljona Sveruskog sajma u Nižnjem Novgorodu, završeno 1896. godine. izvanredni sovjetski inženjer Šuhov.

Iskustvo upotrebe ovakvih sistema pokazalo je njihovu progresivnost, jer omogućavaju maksimalnu upotrebu čelika visoke čvrstoće i lakih ogradnih konstrukcija od plastike i aluminijskih legura, što omogućava izradu pokrova velikih raspona.

Rice. 4.5. Montaža visećih konstrukcija

1-toranjski kran; 2-traverse; 3-kabelski polupoprečni nosač; 4-centralni bubanj; 5-temporalna podrška; 6-montažni polu-trus; 7 - potporni prsten.

Nedavno su viseće konstrukcije okvira postale široko rasprostranjene. Posebnost konstrukcije visećih konstrukcija je u tome što se prvo postavljaju nosivi nosači na koje se postavlja kontura nosača, koja apsorbira napetost iz žice kabela. Nakon što su potpuno postavljeni, premaz se opterećuje privremenim opterećenjem uzimajući u obzir puno projektno opterećenje. Ova metoda prednaprezanja sprečava pojavu pukotina u ljusci nakon njenog punog opterećenja tokom rada.

Vrsta visećih konstrukcija sa kablovima su membranske obloge. Membranska obloga je viseći sistem u obliku tanke limene konstrukcije nategnute preko armiranobetonske potporne konture. Jedan kraj rolne je fiksiran na konturu oslonca, a rolna se odmotava cijelom dužinom pomoću posebne traverze dizalicom, vuče se vitlom i pričvršćuje na suprotni dio konture potpore.

Nedostatak membranskih premaza je potreba za zavarivanjem tankih limova po dužini i montažnih elemenata zajedno s preklopom od 50 mm. Istovremeno, gotovo je nemoguće dobiti šav jednake čvrstoće s osnovnim metalom zavarivanjem, pa se debljina lima umjetno povećava. Ovaj problem je u određenoj mjeri riješen sistemom prepletenih traka napravljenih od aluminijskih legura.

Prve dugačke cilindrične školjke prvi put su korištene 1928. u Harkovu tokom izgradnje pošte.

Duge cilindrične školjke se isporučuju u potpunosti završene ili uvećane na licu mjesta. Težina montažnih elemenata 3x12 je oko 4 tone. Prije dizanja, dvije ploče se uvećavaju u pokretnoj šabloni zajedno sa zatezanjem u jedan element. Prilikom proširenja, ugrađeni dijelovi se zavaruju na spoju, zatezanje se zateže i šavovi se brtve.

Nakon ugradnje 8 proširenih dijelova koji čine raspon od 24 m, oni se poravnavaju tako da se rupe poklapaju, zatim se zavare svi ugrađeni dijelovi i izlazi uzdužne armature, armatura se zategne i spojevi betoniraju. Nakon stvrdnjavanja betona, školjka se okreće i skela se preuređuje.

U građevinskoj praksi prostorne, poprečne, rebraste i šipke konstrukcije obično se kombinuju pod nazivom konstruktivne konstrukcije.

Unakrsni sistemi strukturnih premaza različitih oblika sa pravougaonim i dijagonalnim rešetkama relativno su nedavno od druge polovine 20. stoljeća rasprostranjeni u zemljama poput SAD-a, Njemačke, Kanade, Engleske i bivšeg SSSR-a.

Neko vrijeme konstrukcijske konstrukcije nisu bile široko razvijene zbog visokog radnog intenziteta proizvodnje i posebnosti ugradnje konstrukcije. Poboljšanje dizajna, posebno uz korištenje računara, omogućilo je da se osigura prelazak na njihovu linijsku proizvodnju, smanji složenost njihovih proračuna, poveća njegova točnost i, posljedično, pouzdanost.

Sl.4.6. Pokrivanje zgrade od ploča velikih dimenzija

1-ploča dimenzija 3x24m; 2-protuavionska lampa; 3-rafter rešetka; 4- kolona.

Sistemi poprečnih šipki su zasnovani na nosećem geometrijskom obliku. Prepoznatljiva karakteristika različite vrste strukturne konstrukcije - prostorni spoj šipki, koji u velikoj mjeri određuje složenost izrade i montaže ovih konstrukcija.

Konstrukcijske konstrukcije imaju niz prednosti u odnosu na tradicionalna planarna rješenja u obliku okvira i grednih konstrukcija:

• sklopive su i mogu se koristiti više puta;
• mogu se proizvoditi na automatiziranim proizvodnim linijama, što je olakšano visokom tipizacijom i unificiranjem strukturnih elemenata (često je potrebna jedna vrsta šipki i jedna vrsta sklopa);
• montaža ne zahtijeva visoke kvalifikacije;
• Imaju kompaktno pakovanje i pogodni su za transport.

Uz navedene prednosti, strukturne konstrukcije imaju i niz nedostataka:

• montaža velikih razmjera zahtijeva korištenje značajne količine ručnog rada;
• ograničena nosivost određenih vrsta konstrukcija;
• niska fabrička spremnost konstrukcija koje stižu za ugradnju.

Pneumatske konstrukcije se koriste za privremeno sklonište ili za upotrebu u neke pomoćne svrhe, na primjer, kao potporne konstrukcije za izgradnju školjki i drugih prostornih konstrukcija.

Pneumatske obloge mogu biti 2 vrste - vazdušne i vazdušne. U prvom slučaju, blagi višak pritiska meke ljuske konstrukcije osigurava da se dobije potreban oblik. I ovaj oblik će se održavati sve dok se održava dovod zraka i potreban višak tlaka.

U drugom slučaju, nosiva konstrukcija je izrađena od cijevi ispunjenih zrakom od elastičnog materijala, tvoreći svojevrsni okvir konstrukcije. Ponekad se nazivaju i visokotlačne pneumatske strukture jer je tlak zraka u cijevima mnogo veći od onog ispod vazdušnog potpornog filma.

Izgradnja zračnih konstrukcija počinje pripremom mjesta na koje se postavlja beton ili asfalt. Duž konture konstrukcije postavlja se temelj s uređajima za sidrenje i zbijanje. Pod uticajem vazdušnog pritiska, školjka se ispravlja i poprima projektovani oblik.

Vazdušne ili pneumatske konstrukcije okvira grade se slično kao i one sa zračnom potporom, s jedinom razlikom što se zrak iz kompresora dovodi preko gumenih cijevi i preko posebnih ventila upumpava u zatvorene kanale okvira takozvane konstrukcije. Zbog visokog pritiska u komorama, okvir zauzima projektovani položaj (najčešće u obliku lukova) i podiže ogradnu tkaninu iza sebe.

Arhitektonski izgled zgrade dugog raspona umnogome je određena njihovom ulogom u kompoziciji fragmenta okolnog urbanog razvoja, funkcionalne karakteristike zgrade i primijenjene strukture premaza.

Javne funkcije zgrada dvoranskog tipa zahtevaju izdvajanje značajnih slobodnih prostora ispred njih za različite namene za: kretanje velikih tokova gledalaca pre ili posle početka predstava (ispred zabavnih ili demonstracionih sportskih objekata); postavljanje otvorenog dijela izložbe (ispred izložbenih paviljona): sezonska trgovina (ispred natkrivenih pijaca) itd. Ispred bilo kojeg od ovih objekata predviđeni su i prostori za parkiranje individualnih automobila. Dakle, bez obzira na namjenu objekta, njegovo postavljanje u zgradu omogućava holistički sagledavanje volumena konstrukcije sa udaljenih gledišta. Ova okolnost određuje opće kompozicione zahtjeve za arhitekturu zgrada: integritet i monumentalnost njihovog izgleda i pretežno veliku skalu glavnih podjela volumena.

Ova karakteristika urbanističkog plana javnih zgrada halanskog tipa često se uzima u obzir u kompoziciji njihovog izgleda. Pomoćne i uslužne prostorije, koje se mogu nalaziti u zasebnim volumenima povezanim s glavnim (kao, na primjer, u Palati sportova Yubileiny u Sankt Peterburgu), uglavnom nisu blokirane, već se uklapaju u glavni volumen zgrade. zgrada. U tu svrhu, pomoćni i uslužni prostori sportskih objekata nalaze se u donjim spratovima ili u prostoru ispod tribina, u zgradama natkrivenih pijaca i izložbenih paviljona - u prizemlju i suterenu itd.

Tipični primjeri implementacije ovakvog principa prostornog planiranja rasporeda zgrada su takvi naizgled različiti objekti kao što su univerzalna olimpijska dvorana „Prijateljstvo” u Lužnjikiju u Moskvi i zgrada Sportskog centra prefekture Takamatsu u Niigati (Japan).

Dvorana Druzhba ima glavni izložbeni prostor kapaciteta 1,5-4 hiljade gledalaca (ako se transformiše) sa arenom od 42X42 m, dizajniranom za 12 sportova sa optimalnom vidljivošću svih takmičenja (maksimalna udaljenost 68 m). Hala je prekrivena ravnom sfernom školjkom oslonjenom na 28 kosih nosača od montažnih monolitnih presavijenih školjki dvostruke zakrivljenosti. Kosi raspored nosača omogućio je povećanje gabarita prvog sprata i na taj način smještaj četiri dvorane za trening i četiri sportska terena, upisana u jedan centralno simetričan volumen sa naglašenim tektonskim arhitektonskim oblikom ( ).

Oba primjera pokazuju utjecaj konstruktivnog oblika kolnika na arhitektonski oblik. I to nije slučajno, jer struktura premaza čini od 60 do 100% vanjske ograde zgrada.

Od funkcionalnih parametara, na izbor oblika premaza najviše utiču usvojeni plan, kapacitet, priroda postavljanja sedišta za gledaoce (u sportskim i zabavnim zgradama) i veličina raspona premaza ( ). U svjetskoj praksi se za izložbene, multifunkcionalne dvorane i sportske dvorane koristi ograničen broj planskih oblika: pravougaonik, trapez, oval, krug, poligon.

Međutim, oblik plana hodnika i veličina njegovih raspona ne određuju jednoznačno oblik obloge. Na njen izbor u velikoj meri utiče ne samo plan, već i oblik objekta određen funkcionalnim karakteristikama. Kao što je poznato, u demonstracionim sportskim salama kapacitet i lokacija tribina određuju asimetričnu ili centralno simetričnu kompoziciju objekta, sa kojom se mora uskladiti izbor oblika obloge. Viseći krovovi dobro se usklađuju sa asimetričnim oblikom objekta, a i zasvođeni i viseći krovovi dobro se usklađuju sa ososimetričnim oblikom. Za građevine centrične tlocrtno, primjenjive su centrične krovne konstrukcije ( , ).

Konačan izbor oblika premaza, pored funkcionalnih, određen je i konstruktivnim, tehnološkim, tehničkim, ekonomskim, arhitektonskim i umjetničkim zahtjevima. Prema potonjem, dizajn je jedinstven zgrada dugog raspona treba da doprinese stvaranju izražajne tektonske, individualne, velike arhitektonske forme. Uvođenje prostornih visećih konstrukcija i krutih ljuštura pružilo je neviđene i multivarijantne arhitektonske mogućnosti. Kombinacijom različitih vrsta, brojeva i veličina elementarnih školjki, arhitekta uz pomoć projektanta može postići potrebnu veliku podjelu forme i individualizirati njen izgled, te postaviti gornje svjetlosne otvore u oblogu u originalan način.

Tako, na primjer, samo da se pokrije prostorija koja je trokutastog tlocrta, može se koristiti ravna školjka na konveksnoj konturi, kombinirana obloga od četiri trokutaste u tlocrtu ljuske pozitivne zakrivljenosti, tri negativne i jedne pozitivne zakrivljenosti, itd. Dizajniran i izražajan u arhitektonskom obliku je pokrivanje trouglaste izložbene zgrade u Parizu sa kombinovanom školjkom u vidu svoda spojenog iz tri tacne raspona 206 m. talasi sa rigidnim dijafragmama. Upotreba valovitog oblika omogućila je rješavanje ne samo čisto konstruktivnog problema (da bi se postigla stabilnost tanke ljuske), već je osigurala i razmjer sastava ovog jedinstvena zgrada, a zatvoren sistem svodova, tradicionalan za kamenu arhitekturu, dobio je individualnu i oštro modernu tektonsku interpretaciju. Jednako individualna i moderna bila je kompoziciona interpretacija armirano-betonskog križnog svoda koji pokriva kvadratni plan zgrade zatvorenog olimpijskog klizališta u Grenoblu.

Naravno, najmoderniji karakter arhitekture dugotrajnih obloga sa armiranobetonskim krutim školjkama daju im inherentne kombinacije geometrijskih oblika u obliku valovitih kupola i svodova, elementarnih ili kombiniranih fragmenata školjki s površinama negativne zakrivljenosti. , ili kombinacije školjki proizvoljnog geometrijskog oblika.

Arhitektonske i kompozicione mogućnosti sistema visećih premaza direktno su povezane sa njihovim strukturalni oblik, mogućnosti njegove individualizacije i tektonske identifikacije u volumetrijskom obliku objekta. U tom smislu, najveći potencijal pružaju viseće šatorske obloge, obloge na prostornoj konturi, kao i razne opcije kombinovani sistemi za vješanje. Ekstremna raznolikost vanjskog izgleda zgrada, koja se osigurava upotrebom visećih obloga na zatvorenoj prostornoj konturi, može se vidjeti upoređujući olimpijska mjesta u Moskvi kao što su zatvorena biciklistička staza i sportska dvorana u Izmailovu. Nažalost, upotreba niza tehnički najefikasnijih visećih konstrukcija, na primjer, jedno- ili dvopojasnih sistema s horizontalnom prstenastom konturom potpore preko okruglih ili eliptičnih zgrada, malo doprinosi individualnosti vanjskog izgleda zgrade. Nosiva konstrukcija sa malim progibom nije vidljiva u vanjskom obliku objekta, au unutrašnjosti je najčešće skrivena spuštenim stropovima ili rasvjetnim instalacijama. Zgrade sa premazima ovog tipa obično imaju kompoziciju u obliku okruglog periptera, čiji je antablatura prsten noseće konture, a stubovi su stubovi koji ga podupiru (Jubilejska palata sportova i Olimpijska dvorana u Sankt Peterburgu , Olimpijska palata sportova na aveniji Mira u Moskvi, itd.).

Uz nosive konstrukcije obloga, značajnu ulogu u sastavu unutrašnjih javnih zgrada imaju vanjski, najčešće nenosivi zidovi. Figurativni izraz njihove nenosive funkcije može biti njihova izvedba uz neznatno odstupanje od vertikale, dajući objektu karakterističnu siluetu (sužavajuća ili šireći se prema dolje).

Značajan dio površine vanjskih zidova holanskih zgrada zauzimaju prozirne vitražne konstrukcije. Njihova kompoziciona svojstva i podjele se obogaćuju kada se u dizajnu kombiniraju dva ili tri prozirna materijala, na primjer profilno i limeno staklo.