Architektonisches Erscheinungsbild weitgespannte Gebäude wird weitgehend durch ihre Rolle in der Zusammensetzung eines Fragments der umgebenden Stadtentwicklung bestimmt, Funktionsmerkmale Gebäude und aufgetragene Beschichtungsstrukturen.

Die öffentlichen Funktionen von Hallenbauten erfordern die Bereitstellung erheblicher Freiräume vor ihnen. für verschiedene Zwecke für: Bewegen großer Zuschauerströme vor oder am Ende von Vorstellungen (vor Unterhaltung oder Vorführung). Sportanlagen); Platzierung des offenen Teils der Ausstellung (vor Ausstellungspavillons): Saisonhandel (vor überdachten Märkten) usw. Vor jedem dieser Gebäude sind auch Flächen zum Parken einzelner Autos vorgesehen. Unabhängig vom Zweck des Gebäudes ermöglicht seine Platzierung im Gebäude somit eine ganzheitliche Wahrnehmung des Baukörpervolumens aus entfernten Blickwinkeln. Dieser Umstand bestimmt die allgemeinen kompositorischen Anforderungen an die Architektur von Gebäuden: die Integrität und Monumentalität ihres Erscheinungsbildes und die überwiegend große Größe der Hauptgliederungen des Volumens.

Dieses Merkmal der städtebaulichen Rolle Öffentliche Gebäude Hallentypen werden bei der Gestaltung ihres Erscheinungsbildes häufig berücksichtigt. Neben- und Serviceräume, die sich in separaten, an den Hauptraum angegliederten Bänden befinden können (wie zum Beispiel im Jubileiny-Sportpalast in St. Petersburg), sind größtenteils nicht blockiert, sondern passen in den Hauptraum des Gebäude. Zu diesem Zweck befinden sich Neben- und Serviceräume von Sportgebäuden in den unteren Stockwerken oder im Raum unter den Tribünen, in Gebäuden von Markthallen und Ausstellungspavillons – im Erd- und Untergeschoss usw.

Typische Beispiele für die Umsetzung eines solchen raumplanerischen Prinzips der Gebäudeaufteilung sind so scheinbar unterschiedliche Objekte wie die universelle Olympiahalle „Friendship“ in Luschniki in Moskau und das Gebäude des Sportzentrums der Präfektur Takamatsu in Niigata (Japan).

Die Druschba-Halle verfügt über einen Hauptausstellungsraum mit einer Kapazität von 1,5 bis 4.000 Zuschauern (falls umgebaut) und einer Arena von 42 x 42 m, ausgelegt für 12 Sportarten mit optimaler Sicht auf alle Wettbewerbe (maximale Entfernung 68 m). Die Halle ist mit einer flachen Kugelschale bedeckt, die auf 28 Schrägstützen aus vorgefertigten monolithischen Faltschalen mit doppelter Krümmung ruht. Durch die geneigte Anordnung der Stützen war es möglich, das Erdgeschoss zu vergrößern und so vier Trainingshallen und vier Sportplätze unterzubringen, eingebunden in ein einziges zentralsymmetrisches Volumen mit ausgeprägter tektonischer Architekturform ( ).

Beide Beispiele zeigen den Einfluss der Strukturform des Pflasters auf die architektonische Form. Und das ist kein Zufall, denn der Beschichtungsaufbau macht 60 bis 100 % der Außenumzäunung von Gebäuden aus.

Unter den funktionalen Parametern wird die Wahl der Form der Beschichtung am stärksten von der angenommenen Planung, der Kapazität, der Art der Platzierung von Zuschauersitzen (in Sport- und Unterhaltungsgebäuden) und der Größe der Spannweiten der Beschichtungen beeinflusst ( ). In der Weltpraxis für Ausstellung, multifunktionale visuelle und Fitnessstudios Sie verwenden eine begrenzte Anzahl von Grundrissformen: Rechteck, Trapez, Oval, Kreis, Vieleck.

Die Form des Hallengrundrisses und die Größe seiner Spannweiten bestimmen jedoch nicht eindeutig die Form der Eindeckung. Großer Einfluss Ihre Wahl wird nicht nur vom Grundriss beeinflusst, sondern auch von der Form des Gebäudes, die durch die funktionalen Merkmale bestimmt wird. Bekanntermaßen bestimmen in Demonstrationssporthallen die Kapazität und Lage der Tribünen die asymmetrische oder zentralsymmetrische Zusammensetzung des Gebäudes, auf die die Wahl der Form der Bespannung abgestimmt sein muss. Hängende Dächer harmonieren gut mit der asymmetrischen Form des Gebäudes, und sowohl gewölbte als auch hängende Dächer harmonieren gut mit der axialsymmetrischen Form. Für im Grundriss zentrische Gebäude sind zentrische Dachkonstruktionen anwendbar ( , ).

Die endgültige Wahl der Beschichtungsform wird neben den funktionalen auch von baulichen, technologischen, technischen, wirtschaftlichen, architektonischen und künstlerischen Anforderungen bestimmt. Letzterem zufolge ist das Design einzigartig weitgespanntes Gebäude soll zur Schaffung einer ausdrucksstarken tektonischen, individuellen, großflächigen Architekturform beitragen. Durch die Einführung räumlicher Schwebekonstruktionen und starrer Schalenkonstruktionen ergeben sich beispiellose und variantenreiche architektonische Möglichkeiten. Kombinieren Verschiedene Arten, Anzahl, Abmessungen der Elementarschalen kann der Architekt mit Hilfe des Designers die erforderliche großflächige Aufteilung der Form erreichen und ihr Erscheinungsbild individualisieren sowie die Deckenlichtöffnungen auf originelle Weise in der Verkleidung platzieren.

So kann beispielsweise zur Abdeckung eines Raumes, der im Grundriss dreieckig ist, eine flache Hülle auf konvexer Kontur, eine kombinierte Abdeckung aus vier im Grundriss dreieckigen Schalen positiver Krümmung, drei Schalen negativer und einer positiver Krümmung usw. sein Gestalterisch und ausdrucksstark in der architektonischen Form ist die Eindeckung eines dreieckigen Ausstellungsgebäudes in Paris mit einer kombinierten Schale in Form eines aus drei Schalen verbundenen Gewölbes mit einer Spannweite von 206 m. Die Schalen bestehen aus zwei wellenförmigen Schalen, die alle drei verstrebt sind Wellen mit Steifigkeitsmembranen. Die Verwendung einer Wellenform ermöglichte es, nicht nur ein rein konstruktives Problem zu lösen (die Stabilität einer dünnen Hülle zu erreichen), sondern sicherte auch die Größe der Zusammensetzung dieses einzigartigen Gebäudes und das für Stein traditionelle geschlossene Gewölbesystem Architektur, erhielt eine individuelle und stark moderne tektonische Interpretation. Ebenso individuell und modern war die kompositorische Interpretation des Kreuzgewölbes aus Stahlbeton, das den quadratischen Grundriss des Gebäudes der olympischen Eislaufhalle in Grenoble überdeckt.

Es ist jedoch selbstverständlich, dass der modernste Charakter der Architektur weitgespannter Eindeckungen mit starren Stahlbetonschalen durch die nur ihnen innewohnenden Kombinationen verliehen wird geometrische Formen in Form von wellenförmigen Kuppeln und Gewölben, elementaren oder kombinierten Schalenfragmenten mit Flächen negativer Krümmung oder Schalenkombinationen beliebiger geometrischer Form.

Die architektonischen und kompositorischen Möglichkeiten hängender Dachsysteme stehen in direktem Zusammenhang mit ihrer strukturellen Form, den Möglichkeiten ihrer Individualisierung und tektonischen Identifikation in der volumetrischen Form des Gebäudes. Das größte Potenzial bieten dabei hängende Zeltabdeckungen, Abdeckungen an einer Raumkontur sowie Verschiedene Optionen kombinierte Aufhängesysteme. Die extreme Vielfalt des äußeren Erscheinungsbildes von Gebäuden, die durch den Einsatz hängender Bespannungen an einer geschlossenen Raumkontur gewährleistet wird, lässt sich am Vergleich solcher olympischen Austragungsorte in Moskau wie einer Indoor-Cycling-Strecke und einer Sporthalle in Izmailovo erkennen. Leider trägt der Einsatz einer Reihe technisch höchst effizienter Hängekonstruktionen, beispielsweise Ein- oder Doppelgurtsysteme mit horizontaler ringförmiger Stützkontur über runden oder elliptischen Gebäuden, wenig zur Individualität des äußeren Erscheinungsbildes eines Gebäudes bei. Eine tragende Struktur mit einem kleinen Durchhang ist in der äußeren Form des Gebäudes nicht sichtbar und wird im Inneren meist durch abgehängte Decken oder Beleuchtungsinstallationen verdeckt. Gebäude mit Beschichtungen dieser Art haben normalerweise eine Komposition in Form eines runden Peripters, dessen Gebälk ein Ring der tragenden Kontur ist und dessen Säulen die tragenden Säulen sind (Yubileiny-Sportpalast und Olympiahalle in St. Petersburg). , der Olympische Sportpalast an der Mira Avenue in Moskau usw. .).

Neben den tragenden Strukturen der Verkleidungen spielen äußere, meist nicht tragende Wände eine wesentliche Rolle bei der Gestaltung öffentlicher Innengebäude. Ein bildlicher Ausdruck ihrer nichttragenden Funktion kann ihre Umsetzung mit einer leichten Abweichung von der Vertikalen sein, die dem Gebäude eine charakteristische Silhouette verleiht (sich nach unten verjüngend oder verbreiternd).

Ein erheblicher Teil der Oberfläche der Außenwände der Hallengebäude ist mit transluzenten Buntglasstrukturen besetzt. Ihre kompositorischen Eigenschaften und Aufteilungen werden bereichert, wenn zwei oder drei lichtdurchlässige Materialien im Design kombiniert werden, zum Beispiel Profil- und Flachglas.

Zu den weitgespannten Gebäuden zählen Theater, Konzert- und Sporthallen, Ausstellungspavillons, Garagen, Hangars, Flugzeug- und Werften sowie andere Gebäude mit Spannweiten der Haupttragwerke von 50 m oder mehr. In der Regel sind solche Gebäude einfeldrig ausgeführt. Sie sind mit Balkensystemen (hauptsächlich Fachwerken), Rahmen, Bögen, Schrägseil- (hängenden), kombinierten und anderen Strukturen bedeckt.

In den Fachwerkstäben großer Spannweiten treten erhebliche Kräfte auf, daher werden anstelle der herkömmlichen Profile aus zwei Winkeln doppelwandige Verbundprofile verwendet. Die Höhe der Fachwerke wird innerhalb der l/s-Vis-Spannweite angegeben und beträgt mehr als 3,8 m. Transportieren Sie Fachwerke dieser Höhe um Eisenbahn Das geht nicht, sie werden auf der Baustelle zusammengebaut.-

Die Rahmen werden in Gebäudeabdeckungen mit Spannweiten von 60–120 m verwendet. Durch die starre Verbindung der Querstange mit den Gestellen sind die Biegemomente in der Spannweite geringer als bei einer Balkenkonstruktion: Dies ermöglicht nicht nur eine Reduzierung der Querstange -Querschnittsfläche der Gurte, aber auch die Höhe des Querriegels und damit die Höhe des Gebäudes. Es kommen sowohl scharnierlose als auch doppelscharnierte Rahmen zum Einsatz. Aufklappbare Modelle sind leichter als doppelt aufklappbare Modelle, erfordern jedoch größere Fundamente, reagieren empfindlicher auf Temperaturschwankungen und unterstützen Setzungen. Der Einsatz in Bodensenkungen wird nicht empfohlen. Doppelwandige Abschnitte aus Fachwerkgurten

Bögen werden zur Abdeckung von weitgespannten Gebäuden mit Spannweiten bis zu 200 m verwendet. Sie sind rentabler als Balken- und Rahmensysteme. Bögen sind: massiv und durchgehend; ohne Scharnier, mit zwei Scharnieren und mit drei Scharnieren. Gelenkbögen sind bei gleicher Belastung leichter als Doppelgelenkbögen, allerdings sind für sie wie für scharnierlose Rahmen massive Fundamente erforderlich, und das sind sie auch. Sie reagieren empfindlicher auf Temperaturänderungen und Setzungen von Stützen.

Am häufigsten werden Doppelgelenkbögen mit einem Hubausleger gleich Vs-Ve verwendet. Spanne. Mit zunehmendem Hubausleger nimmt die Längskraft im Bogen ab und das Biegemoment zu;

Die Querschnitte der Bogenstäbe können einwandig oder doppelwandig sein

Die Stabilität der Haupttragwerke (Fachwerke, Rahmen, Bögen) wird durch horizontale und vertikale Verbindungen gewährleistet. Zunächst müssen Verbindungen installiert werden, die die komprimierten Gurte von Durchgangsbauwerken sichern

Rahmen und Bögen sind statisch unbestimmte Systeme. Scharnierrahmen und Bögen sind dreimal statisch unbestimmt, Doppelrahmenrahmen sind einmal statisch unbestimmt. Normalerweise wird eine Schubkraft als zusätzliche Unbekannte betrachtet – eine Kraft, deren ungefährer Wert für Durchgangsrahmen und Bögen anhand der im Konstrukteurshandbuch angegebenen Formeln ermittelt werden kann.

Sie ermitteln in Kenntnis der Schubkraft die Biegemomente M, Längskräfte N und Querkräfte Q im Rahmen bzw. Bogen wie bei einem statisch bestimmten Bauwerk und daraus die Kräfte in den Stäben.

Die Kräfte in den Stäben von Durchgangsrahmen und Bögen können auch durch die Erstellung von Kraftdiagrammen ermittelt werden. Basierend auf den erhaltenen Kräften werden die Abschnitte der Stäbe ausgewählt und die Knoten und Verbindungen auf die gleiche Weise wie bei Fachwerken berechnet.

Das Eigengewicht der tragenden Konstruktionen und das Gewicht des Daches in< большепролетных сооружениях является основной нагрузкой, существенно влияющей на расход металла на покрытие, поэтому при выборе их конструктивной фор-» мы следует отдавать предпочтение более leichte Designs. Besondere Anstrengungen sollten unternommen werden, um das Eigengewicht des Daches durch die Verwendung von Aluminium und anderen Dachplatten mit leichter, wirksamer Isolierung zu reduzieren.

Unter Hänge- und Schrägseilbeschichtungen versteht man solche, bei denen flexible Fäden, hauptsächlich Seile, als Tragkonstruktion verwendet werden.

Die Haupttragkonstruktionen des Aufhängesystems – die Seile – arbeiten nur auf Zug und nutzen somit die Tragfähigkeit des Materials voll aus

und es wird möglich, Stahl höchster Festigkeit zu verwenden.

Ihr Transport und ihre Installation werden erheblich vereinfacht, was die Baukosten senkt. Dies ist ein sehr wichtiger Vorteil von Aufhängesystemen im Vergleich zu Traversen, Rahmen und Bögen. Hängende Konstruktionen haben jedoch auch gravierende Nachteile: Sie weisen eine erhöhte Verformbarkeit auf und erfordern spezielle Stützen zur Schubaufnahme.

Um die Verformbarkeit von Schrägseilen zu verringern, werden verschiedene Methoden zu deren Stabilisierung eingesetzt. Beispielsweise wird bei Doppelgurt-Schrägseilsystemen die Steifigkeit der Seile durch die Konstruktion sogenannter Stabilisierungsseile erhöht, die über Aufhänger und Abstandshalter oder ein Gitter aus flexiblen vorgespannten Elementen mit den tragenden Seilen verbunden sind.

Der Schub hängt vom Verhältnis /// ab. Bei ///>Y ist die Zunahme des Fadendurchhangs mit zunehmender Belastung unbedeutend und kann vernachlässigt werden. In diesem Fall kann der Schub durch die Formel bestimmt werden. Der Querschnitt des Kabels wird anhand der Kraft T ausgewählt.

Für Schrägseile werden Stahlseile, Bündel und Litzen aus hochfestem Draht sowie warmgewalzter Rundstahl verwendet erhöhte Kraft Und dünne Laken.

Bei kombinierten Systemen werden konzentrierte Kräfte über ein starres Element auf einen flexiblen Faden übertragen, wodurch deren Verformbarkeit deutlich reduziert werden kann.

Für weitgespannte Gebäude, insbesondere für Hangars, wird ein freitragendes kombiniertes System verwendet, bestehend aus einem starren Element und Aufhängungen. Das Fachwerk dient als starres Element, das die konzentrierten Kräfte zwischen den Aufhängungen umverteilt. Letztere dienen als Zwischenträger für das Fachwerk und es arbeitet als durchgehender Träger auf elastisch nachgebenden Stützen. .

Der Vorteil des freitragenden Kombisystems besteht darin, dass das starre Element (Fachwerk) am zweiten Ende keine starre Abstützung benötigt. Dadurch können problemlos großformatige Torstrukturen für Hangars erstellt werden.

Gebäude mit großer Spannweite können auch mit Raumsystemen in Form von Gewölben, Falten und Kuppeln überdeckt werden.

Bundesamt für Bildung

Staatliche Erdöltechnische Universität Ufa

Fakultät für Architektur und Bauingenieurwesen

I.V. Fedortsev, E.A. Sultanova

Konstruktionstechnologie

Beschichtungsstrukturen

weitgespannte Gebäude

(Lernprogramm)

Genehmigt durch die Entscheidung des Akademischen Rates der USPTU as

Schulungshandbuch (Protokoll vom _________Nr. _______)

Rezensenten:

____________________________________________________________________________________________________________________

Fedortsev I.V., Sultanova E.A.

Technologie zur Errichtung von Dachkonstruktionen für weitgespannte Gebäude: Lernprogramm/ I.V. Fedortsev, E.A. Sultanova. – Ufa: Verlag der USNTU, 2008. – S. ______

ISBN – 5 – 9492 – 055 – 1.

Das Lehrbuch „Technik für den Bau von Überdachungskonstruktionen für weitgespannte Gebäude“ wurde als zentraler pädagogischer und methodischer Leitfaden für Studierende der Fachrichtung „Industrie- und Bauingenieurwesen“ im Studium der Fachrichtung „Technik für den Bau von Gebäuden und Bauwerken“ entwickelt “ (TVZS).

Enthält systematisiertes Material bestehender Erfahrungen beim Bau von weitgespannten Bauwerken wie: Balken, Rahmen, Bögen, Schrägseilen, Membranen, Strukturplatten, Kuppeln, Markisen usw. Die Organisation und Technologie der Installationsprozesse während des Baus dieser Bauwerke Gebäude und Bauwerke werden in Form klarer technologischer Vorschriften für die in einer bestimmten technologischen Reihenfolge durchgeführten Arbeiten mit ausreichender „Detailliertheit“ der Installationsprozesse in Form von „ technologische Karten„und Arbeitsmechanisierungspläne. Letztere können als grundlegende Empfehlungen für die Entwicklung der organisatorischen und technischen Dokumentation bei der Gestaltung eines Arbeitsvorhabens für bestimmte Objekte herangezogen werden.

Von besonderem Interesse sind die im „Handbuch“ dargestellten Erfahrungen bei der Installation der gewölbten Abdeckung des Eispalastes in der Stadt Ufa, deren Bauweise erstmals in der Praxis des Baus solch großspanniger Gebäude umgesetzt wurde durch die Bau- und Installationsabteilungen von Baschkortostan gemäß dem Projekt und durch die Kräfte von OJSC Vostokneftezavodmontazh. Das Handbuch enthält Schlussfolgerungen und Kontrollfragen für jede Art von Konstruktion, die es dem Benutzer ermöglichen, die Aufnahme des darin präsentierten Materials unabhängig zu beurteilen.

Gedacht für Studierende der Baufachrichtungen der USPTU beim Studium der Kurse TVZS, TVBzd und TSMR, Studierende der IPK USPTU und Bauorganisationen und -abteilungen, die auf die eine oder andere Weise mit dem Bau von Gebäuden und Bauwerken mit großer Spannweite zu tun haben.

I.V. Fedortsev, E.A. Sultanova

ISBN – 5 – 9492 – 055 – 1 UDC 697.3

EINFÜHRUNG

Als weitgespannte Gebäude gelten solche, bei denen der Abstand zwischen den Stützen der tragenden Dachkonstruktionen mehr als 40 m beträgt.

Systeme, die sich überschneiden große Spannweiten, werden am häufigsten als einfeldrige Konstruktion ausgeführt, was sich aus der wichtigsten Grundanforderung ergibt – dem Fehlen von Zwischenstützen.

Im Industriebau sind dies in der Regel Montagehallen von Schiffbau-, Flugzeug- und Maschinenbaubetrieben. Im zivilen Bereich – Ausstellungshallen, Pavillons, Konzertsäle und Sportanlagen. Erfahrungen bei der Planung und dem Bau von weitgespannten Gehwegen zeigen, dass die schwierigste Aufgabe bei deren Bau die Installation der Gehwegkonstruktionen ist.

Tragwerke zur Abdeckung großer Spannweiten werden statisch in Balken-, Rahmen-, Bogen-, Tragwerks-, Kuppel-, Falt-, Hänge-, Kombi- und Gitterkonstruktionen unterteilt. Alle bestehen hauptsächlich aus Stahl und Aluminium, Stahlbeton, Holz, Kunststoffen und luftdichten Stoffen. Die Leistungsfähigkeit und der Einsatzbereich von Raumtragwerken werden durch deren konstruktive Gestaltung und Spannweite bestimmt.

Bei der Wahl des Gebäude- und Bautyps ist die Bauweise ein wichtiger, oft entscheidender Faktor. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass bestehende Mechanisierungsmittel und herkömmliche Installationsmethoden nicht immer für weitgespannte Strukturen geeignet sind. Daher übersteigen die Kosten für den Bau solcher Gebäude die Kosten für den Bau herkömmlicher Standardstrukturen erheblich. Theorie und Praxis des Baus weitgespannter Bauwerke im In- und Ausland haben gezeigt, dass die größte Reserve zur Steigerung der Effizienz solcher Bauwerke unter modernen Bedingungen in der Verbesserung der organisatorischen und technologischen Aspekte des Baus, der Herstellbarkeit der Anlagen sowie architektonischer und struktureller Lösungen liegt. Unter der Herstellbarkeit einer Anlage wird eine Eigenschaft einer Konstruktion verstanden, die ihre Übereinstimmung mit den Anforderungen der Anlagentechnik bestimmt und es ermöglicht, deren Herstellung, Transport und Montage auf einfachste Weise mit geringstem Arbeits-, Zeit- und Produktionsaufwand unter Einhaltung der Anforderungen durchzuführen mit Sicherheits- und Produktqualitätsanforderungen. Ein Beispiel für eine solch umfassende ingenieurwissenschaftliche organisatorische und technologische Lösung für die Errichtung eines weitgespannten Gebäudes im „Handbuch“ sind die Erfahrungen beim Bau einer Jubiläumsanlage in Baschkortostan – dem Eispalast Ufa Arena. Die Einzigartigkeit der Installation des gewölbten Daches des Bauwerks liegt in der ursprünglichen Organisation der von Vostokneftezavodmontazh OJSC vorgeschlagenen Montage- und Installationsprozesse, die nicht wie üblich am Boden, sondern an Entwurfsmarkierungen (20 m) mit anschließender Montage durchgeführt werden „Schieben“ eines vollständig vergrößerten Blocks mit einem Gewicht von mehr als 500 Tonnen mithilfe eines Systems hydraulischer Heber. Diese zuerst von JSC VNZM entwickelte Installationsmethode stellte den „optimalen“ Zeitrahmen für den Bau der Jubiläumsanlage sicher und ermöglichte vor allem die Montage und Installation massiver Bauwerke direkt an der Entwurfsposition mit der schweren Bauausrüstung des Auftragnehmers. Der Einsatz einer Alternative, in diesem Fall als Option der traditionellen Methode des „Schiebens“, würde den Einsatz leistungsstärkerer Installationskräne (SKG-160) erfordern, was unter den Bedingungen der bestehenden Infrastruktur der Stadt praktisch unmöglich war Mikrobezirk, in dem der Eispalast gebaut wurde.

Nachfolgend werden die Eigenschaften von weitgespannten Tragwerken als Gesamtheit ihrer Entwurfsparameter, Herstellungsmaterialien und Gesamtabmessungen für die folgenden Tragwerkstypen betrachtet:

Strahl;

Gewölbt;

Bauplatten;

Schrägseilsysteme;

Membranbeschichtungen;

Zeltkonstruktionen;

Zeltabdeckungen.

1 Klassifizierung weitgespannter Bauwerke

Die Klassifizierung von weitgespannten Bauwerken nach Arten von Tragwerksplänen zur Abdeckung von Gebäuden und Bauwerken ist in der Tabelle angegeben. 1, mit grundlegenden Informationen, die ihren Anwendungsbereich und den von diesen Systemen abgedeckten Bereich charakterisieren. Eine kurze Zusammenfassung jeder Art von weitgespannten Konstruktionen, differenziert nach der Spannweite, ermöglicht es uns, ihre inhärenten Vor- und Nachteile zu systematisieren und letztendlich die mögliche „Bewertung“ einer bestimmten Dachlösung für das zu entwerfende Gebäude zu bestimmen.

Balkenabdeckungen- bestehen aus räumlichen Hauptquerträgern und flachen Zwischenträgern von Strukturen - Pfetten. Sie zeichnen sich durch die Abwesenheit von Schubkräften aus der Beschichtungsstruktur aus, was die Art der Arbeit der tragenden Elemente des Rahmens und der Fundamente erheblich „vereinfacht“. Der Hauptnachteil ist der hohe Stahlverbrauch und die erhebliche Bauhöhe der Spannkonstruktionen selbst. Daher können sie in Spannweiten von bis zu verwendet werden 100 m und vor allem in Branchen, die durch den Einsatz schwerer Laufkräne gekennzeichnet sind.

Rahmenverkleidungen Im Vergleich zu Balken zeichnen sie sich durch geringere Masse, höhere Steifigkeit und geringere Bauhöhe aus. Einsetzbar in Gebäuden mit einer Spannweite von bis zu 120 M.

Gewölbte Abdeckungen Nach dem statischen Schema sind sie in 2-fach, 3-fach und scharnierlos unterteilt. Sie haben weniger Gewicht als Balken- und Rahmenmodelle, aber mehr

Möglichkeit der Nutzung räumlicher Strukturen

Tabelle 1

schwierig herzustellen und zu installieren. Die qualitativen Eigenschaften von Bögen hängen hauptsächlich von ihrer Höhe und ihrem Umriss ab. Die optimale Höhe des Bogens beträgt 1/4 ... 1/6 Spannweite. Der beste Umriss ergibt sich, wenn die geometrische Achse mit der Druckkurve übereinstimmt.

Die Abschnitte der Bögen sind gitterförmig oder massiv mit einer Höhe von 1/30 ... 1/60 bzw. 1/50 ... 1/80 der Spannweite ausgeführt. Gewölbte Abdeckungen werden für Spannweiten bis zu verwendet 200 M.

Räumliche Abdeckung dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen aller tragenden Elemente nicht in der gleichen Ebene liegen. Sie sind unterteilt in: Kuppeln und Schalen, charakterisiert als dreidimensionale tragende Strukturen, die sich durch räumliche Wirkung auszeichnen und aus einfach oder doppelt gekrümmten Flächen bestehen. Unter der Schale versteht man eine Struktur, deren Form eine gekrümmte Fläche mit einer im Vergleich zur Fläche selbst relativ geringen Dicke darstellt. Der wesentliche Unterschied zwischen Schalen und Gewölben besteht darin, dass in ihnen sowohl Zug- als auch Druckkräfte auftreten.

Gerippte Kuppeln bestehen aus einem System flacher Fachwerke, die unten und oben durch Stützringe verbunden sind. Die Obergurte der Fachwerke bilden eine Rotationsfläche (kugelförmig, parabelförmig). Bei einer solchen Kuppel handelt es sich um ein Abstandssystem, bei dem der untere Ring auf Zug und der obere Ring auf Druck beansprucht wird.

Gerippte Ringkuppeln bestehen aus gerippten Halbbögen, die auf dem unteren Ring ruhen. Die Höhenrippen sind durch horizontale Ringträger verbunden. Entlang der tragenden Rippen können krummlinige Platten aus Leichtbeton oder Stahlbelag verlegt werden. Der Stützring besteht in der Regel aus Stahlbeton und ist vorgespannt.

Gerippte Ringkuppeln mit Gitterverbindungen bestehen hauptsächlich aus Metallkonstruktionen. Die Einführung diagonaler Verbindungen in das System der Rippenringelemente ermöglicht eine rationellere Verteilung der Druck-Zug- und Biegekräfte, was einen geringen Metallverbrauch und die Kosten für die Kuppelabdeckung selbst gewährleistet.

Strukturbeschichtungen Wird zur Abdeckung großer Spannweiten für industrielle und zivile Zwecke verwendet. Dabei handelt es sich um räumliche Kernsysteme, die sich dadurch auszeichnen, dass es bei ihrer Entstehung möglich wird, sich immer wieder wiederholende Elemente zu verwenden. Die am weitesten verbreiteten Strukturen sind die folgenden Typen: TsNIISK, „Kislovodsk“, „Berlin“, „MARCHI“ usw.

Hängende Abdeckungen(Jungs Und Membranen) – Die Haupttragelemente sind flexible Stahlseile oder dünnwandige Bleche Metallkonstruktionen orthogonal gedehnt, um Konturen zu unterstützen.

Kabel und Membranen unterscheiden sich erheblich von herkömmlichen Strukturen. Zu ihren Vorteilen gehören: Gestreckte Elemente werden über die gesamte Querschnittsfläche effektiv genutzt; Die tragende Struktur hat ein geringes Gewicht. Der Bau dieser Strukturen erfordert keine Installation von Gerüsten und Hängegerüsten. Je größer die Spannweite des Gebäudes, desto wirtschaftlicher ist die Beschichtungskonstruktion. Allerdings haben sie auch ihre eigenen Nachteile:

Erhöhte Verformbarkeit der Beschichtung. Um die Steifigkeit der Beschichtung zu gewährleisten, ist eine zusätzliche Schicht erforderlich Konstruktive Entscheidungen aufgrund der Einführung stabilisierender Elemente;

Die Notwendigkeit, eine spezielle Stützstruktur in Form einer Stützkontur anzuordnen, um den „Schub“ von den Kabeln oder der Membran aufzunehmen, was die Kosten der Beschichtung erhöht.

Langzeitbeschichtungen der Moderne Industriegebäude, aber auch so große öffentliche Gebäude wie Turnhallen, Sportpaläste, Gebäude moderner Super- und Verbrauchermärkte können als weitgespannte flächige oder räumliche Strukturen entworfen werden. Sie unterscheiden sich in der Art ihrer statischen Arbeit. In flächigen Strukturen arbeiten alle Elemente unter Last in der Regel autonom in eine Richtung und nehmen nicht am Betrieb der mit ihnen verbundenen Strukturen teil. In räumlichen Strukturen wirken alle oder die meisten Elemente in zwei Richtungen zusammen. Dank dieser gemeinsamen Arbeit werden Steifigkeit und Tragfähigkeit Struktur wird der Materialverbrauch für den Bau reduziert.

Flächentragwerke mit großer Spannweite sind Balken und Dachstühle. Balken können rechteckig oder giebelförmig sein. Der Untergurt des Balkens arbeitet auf Zug und der Obergurt auf Druck. Daher sollte die Hauptarbeitsbewehrung im Untergurt platziert werden und der Abschnitt des Obergurts sollte über eine große Betonfläche verfügen, die bei Druck gut funktioniert. An den Stützen müssen die Balken verdickt werden, um die maximale Querkraft aus den Stützreaktionen aufzunehmen. Dies wird in den entsprechenden Lehrveranstaltungen der Strukturmechanik und Tragwerke behandelt. Die Trägerspannweiten überschreiten 18 m nicht.

Spannweiten von 15, 18, 24 m und mehr werden mit stabförmigen Flächentragwerken – Fachwerken – abgedeckt. In Abb. Abbildung 13.48 zeigt Fachwerktypen, die sich in der Form und teilweise auch im statischen Betrieb unterscheiden. Fachwerke können aus Stahlbeton, Stahl oder Holz bestehen. Ein Beispiel für Holzfachwerke sind die vom Ingenieur A. A. Betancourt entworfenen und gebauten Fachwerke zur Abdeckung der 24 Meter langen Spannweite der Zentralen Ausstellungshalle in der ehemaligen Manege am Maneschnaja-Platz in Moskau, die nach der Restaurierung nach dem Brand eine gute Innenansicht bietet.

Reis. 13.48.

A – Haupttypen landwirtschaftlicher Betriebe; B - ein Knoten, der ein Fachwerk mit parallelen Gurten auf einer Säule bei „Null“-Bindung (entlang der Außenkante der Säule) trägt; V – das gleiche, vieleckig mit einem Bezug von 250 und 500 mm; d – das gleiche, dreieckig mit „Null“-Bezug; 1 – Stütze; 2 - Spalte; 3 – Fachwerk-Querlatte

Dazu die ältesten Stab-Pfosten-Riegel-Systeme von Fachwerkbauten aus der Mitte des 20. Jahrhunderts. umgesetzt räumliche Kreuzstabsysteme.

Traversensysteme werden aus sich im Winkel von 90 oder 60° kreuzenden linearen Elementen (Fachwerkträger oder Balken) gebildet, die ein rechteckiges, dreieckiges oder diagonales Netz bilden (Abb. 13.49). Gemeinsam Raumarbeit Sich kreuzende lineare Elemente erhöhen die Steifigkeit der Struktur erheblich. Im Vergleich zu herkömmlichen Belägen aus einzelnen Flächenelementen kann die Aufbauhöhe des Belags um mehr als die Hälfte reduziert werden. Der Einsatz von Kreuzstabsystemen eignet sich am besten für die Abdeckung quadratischer, runder und vieleckiger Räume mit Proportionen von 1:1 bis 1:1,25. Um die Hauptspannweiten zu entlasten, empfiehlt es sich, auskragende Überstände mit einer Querüberdeckung von 0,20–0,25 Mal der Größe der Hauptspannweite anzubringen.

Reis. 13.49.

a–f – Diagramme von Kreuzsystemen; h – j – Position der Stützen unter dem Kreuzsystem; l – Querstabbeschichtung; M – Unterstützungsmöglichkeiten und Arten der Unterstützung; L – Spannweite der Struktur; L K – Konsolenabsturz; 1 – unterstützt; 2 – angrenzendes tragendes Element (Balken oder Fachwerk); 3 – Kernel; 4 – Verbinder; 5 – Unterstützung des Querstangensystems

Es gibt Kreuzrippen- und Kreuzstabsysteme. Kreuzgerippt aus Metall- oder Stahlbetontanks oder aus Brettelementen. Querstange Die Strukturen bestehen hauptsächlich aus Metall in Form von Systemen aus zwei oder vier flachen Gitterscheiben, die in zwei Richtungen durch geneigte Stäbe befestigt sind und eine Reihe identischer Pyramiden bilden, deren Spitzen unten liegen und die durch die Stäbe des unteren Gitters befestigt sind Scheibe.

Bogen ist eine flache Raumstruktur in Form eines Balkens mit krummlinigem (kreisförmigem, parabolischem usw.) Umriss (Abb. 13.50, A). Das Ego ist wie eine Zwischenkonstruktion zwischen Planarem und Räumlichem. In Bögen treten hauptsächlich Druckkräfte und nur unter bestimmten Bedingungen Biegekräfte auf. Daher können Bögen viel größere Spannweiten überbrücken als Balken. Allerdings übertragen Bögen im Gegensatz zu Balken nicht nur vertikale, sondern auch horizontale Kräfte auf die Stützen – Raster Daher müssen die Stützen kraftvoll und verstärkt sein Strebepfeiler. Der Schub kann auch gelöscht werden, indem man die Fersen des Fußgewölbes anspannt und unter Spannung arbeitet.

Zylindrisches Gewölbe(Abb. 13.50, 6) - eine räumliche Struktur aus vielen Bögen mit einer Krümmung in eine Richtung. Die Erzeugende in einem zylindrischen Gewölbe ist eine gerade Linie, die entlang einer Führung (entlang des Bogenbogens) eine gekrümmte Fläche bildet. Eine solche Oberfläche ist praktisch für den Bau, da Sie für ihre Herstellung eine einfache Schalung aus geraden Brettern verwenden können, die in gebogenen „Kreisen“ verlegt sind.

Der Schnittpunkt zweier Tonnengewölbe mit demselben Hubausleger ( F ) Formen Kreuzgewölbe, bestehend aus vier gleichen Teilen eines zylindrischen Gewölbes - Abstreifer und mit vier Stützen (Abb. 13.50, V).

Reis. 13.50.

A - Bogen; B - Tonnengewölbe; V – Kreuzgewölbe; G - geschlossener Tresor: D – Kuppel; e – Segelgewölbe; Und – flache Schale; H - Tonnengewölbe; Und – Tabletttresor; Zu – Oberfläche in Form eines hyperbolischen Paraboloids; l – eine Hülle aus vier Schalen in Form eines hyperbolischen Paraboloids; 1 – Anziehen; 2 – Abisolieren; 3 - Wange

Geschlossener Tresor ebenfalls aus vier identischen Teilen der Oberfläche eines zylindrischen Gewölbes gebildet, die Tabletts oder Wangen genannt werden, aber entlang des gesamten Umfangs der überdachten Fläche ruhen (Abb. 13.50, G).

In der Architektur des alten Persiens wurden verschiedene Arten von Gewölbekonstruktionen verwendet. Sie erreichten in dieser Zeit großen Wohlstand Antikes Rom und Byzanz (1. Jahrhundert v. Chr. – 4. Jahrhundert n. Chr.). Diese Bauwerke wurden aus Ziegeln, geschnittenem Stein und Beton gebaut. Sie wurden im Zeitalter der Romanik und Gotik (XI-XV Jahrhundert) weiterentwickelt. Spitzbögen und Gewölbe im gotischen Stil wurden im Laufe der Zeit nach Europa gebracht Kreuzzüge. Sie waren charakteristisch für die Architektur des Arabischen Kalifats (VII.–IX. Jahrhundert). In der modernen Baupraxis werden Gewölbekonstruktionen aus Stahlbeton, Stahlzement und Bogenkonstruktionen aus Stahlbeton, Stahl und Holz hergestellt. IN Strukturmechanik solche Strukturelemente heißen Muscheln.

Wenn die Hälfte des Bogens als Mantellinie gedreht wird vertikale Achse, dann bekommen wir Kuppel(Abb. 13.50, d). Die Oberfläche der Kuppel weist eine Krümmung in zwei Richtungen auf. Man nennt Schalen, die in zwei Richtungen eine Krümmung aufweisen Schalen mit doppelter Gaußscher Krümmung(Carl Friedrich Gauß - großer Mathematiker). Die Ableitung der Kuppel ist Segelgewölbe(Segelschale), die im Gegensatz zur Kuppel nur auf vier Stützen ruht und einen im Grundriss quadratischen Raum abdeckt (Abb. 13.50, e).

Flache Schalen mit doppelt positiver Gaußscher Krümmung (Abb. 13.50, Und) werden häufig beim Bau moderner öffentlicher und industrieller Gebäude eingesetzt. Zu diesen Schalen zählen auch Transferschalen: Tonnen- und Tablettgewölbe. Ihre Oberflächen werden durch Bewegen (Übertragen) einer Kurve entlang einer anderen Kurve gebildet, die sich in einer Ebene senkrecht zur Ebene der ersten Kurve befindet (Abb. 13.50, h, Und).

Eine besondere Gruppe krummliniger Strukturen wird durch Schalen mit doppelter negativer Gaußscher Krümmung in der Form dargestellt hyperbolisches Paraboloid, oder Hypara(Abb. 13.50, Zu). Seine Oberfläche entsteht durch die Bewegung einer Parabel mit nach oben gerichteten Ästen entlang der Parabel mit nach unten gerichteten Ästen, d. h. Parabeln haben unterschiedliche Vorzeichen. Das Tablettgewölbe kann auch die Form eines hyperbolischen Paraboloids haben. Ein hyperbolisches Paraboloid ist eine der Regelflächen und kann durch die Verwendung geradliniger Strukturelemente gebildet werden. Aus dem in Abb. hervorgehobenen Teil des Paraboloids. 13.50, Zu , kann durch verschiedene Kombinationen erhalten werden Originalansichten Muscheln (Abb. 13.50, l ).

Volle (oder Gaußsche) Krümmung Oberflächen ZU heißt der Kehrwert des Produkts der Radien der Kurven des Führers und der Erzeugenden der Oberfläche, d.h. .

Für den Fall, dass beide Radien das gleiche Vorzeichen haben, d.h. ihre Mittelpunkte liegen auf einer Seite der Oberfläche, dem Wert ZU wird positiv sein (Abb. 13.51, A). Im zweiten Fall (Abb. 13.51, B) Bedeutung ZU – negativ, da die Radien unterschiedliche Vorzeichen haben. Die Oberfläche wird als Oberfläche mit negativer Gaußscher Krümmung bezeichnet.

Reis. 13.51. Oberfläche positiv(A) und negativ(B) Krümmung

Schalen mit doppelter Krümmung sind Abstandsstrukturen. Bei den meisten Schalengewölben ist die Schubkraft nach außen gerichtet. Bei Ginaren und Tablettgewölben ist es nach innen gerichtet. Das heißt, um die Ausdehnung in Schalen mit positiver Krümmung und zylindrischen Schalen wahrzunehmen, ist es notwendig, eine Straffung vorzunehmen, wie bei Bögen. Stattdessen können an den Enden und im Inneren langer zylindrischer Schalen Membranen verwendet werden, oder diese Schalen können auf kräftigen Stützen abgestützt werden, die manchmal durch Strebepfeiler verstärkt werden.

Die technischen Möglichkeiten zur Verwendung von Stein in Kuppelbauten waren im 1. Jahrtausend n. Chr. ausgeschöpft. bei der Abdeckung des Pantheongebäudes in Rom mit einer Kuppel mit einem Durchmesser von 43,2 m. Die Kuppel ruht auf einer Ringwand, deren Dicke 8 m beträgt, um den Schub aufzunehmen (Abb. 13.52). Ein weiteres unübertroffenes Kuppelbauwerk der Antike ist die Kuppel der Sophienkirche in Konstantinopel mit einem Durchmesser von 31,5 m. Diese Kuppel ruht durch ein System aus vier Kugelsegeln auf nur vier Stützen (Abb. 13.53). Anders als bei der massiven Mauer im Pantheon wird in der Sophienkirche der Schub der Kuppel über Bögen und Halbkuppeln auf angrenzende Spannweiten (Kirchenschiff) übertragen, deren räumliche Steifigkeit es ihnen ermöglicht, der horizontalen Komponente der Kuppel standzuhalten Schub.

Reis. 13.52.

A – generelle Form: B - Einschnitt

Reis. 13.53.

A - generelle Form; B – planen; V – Axonometrie tragender Strukturen; 1 – gewölbte Widerlager, die den Schub der Beschichtung in Querrichtung absorbieren; 2 – segeln; 3 – Kuppel; 4 – Halbkuppeln, die Schub in Längsrichtung wahrnehmen

Im 20. Jahrhundert Die geometrischen Parameter der Kuppeln und Schalen haben sich geändert. Die Stabilität der Steinstruktur der Kuppel erforderte, dass ihr Hebearm etwa die Hälfte ihres Durchmessers hatte. Durch den Einsatz von Stahlbeton war es möglich, den Hubarm auf 1/5–1/6 des Durchmessers zu verkleinern und gleichzeitig eine dünnwandige Kuppel zu erreichen, die die Dünnwandigkeit biologischer Bauwerke übertrifft. So beträgt das Verhältnis von Dicke zu Durchmesser der Hülle des großen Olympischen Sportpalastes in Rom, der 1959 vom herausragenden Ingenieur-Architekten Pietro Luigi Nervi erbaut wurde, 1/1525. In einem Hühnerei ist es 1/100.

Die Verwendung von Stahlbeton und Metall für Schalengewölbe mit positiver und negativer Gaußscher Krümmung ermöglicht es, sie sehr leicht zu machen und neue architektonische Formen zu schaffen. In Abb. 13.54 zeigt ein Wasserparkgebäude in Woronesch, bedeckt mit einer Hülle in Form eines hyperbolischen Paraboloids. Die Stahlbetonschale mit rechteckigem Grundriss steht auf zwei „Beinen“ – die Hauptstützen befinden sich in den beiden gegenüberliegenden Ecken. Die Stützen nehmen seitliche Normalkräfte auf und übertragen die vertikale Reaktion auf den Boden und die horizontale Komponente über die Strebe auf den im Keller des Bauwerks befindlichen Anker. Die Wahrnehmung asymmetrischer Belastungen wird durch Metallkonstruktionen von Buntglasfenstern ermöglicht. Verglaste Wände verleihen dem Gebäude einen Eindruck von Leichtigkeit und Originalität.

Reis. 13.54.

Kombinierte Muscheln seit dem letzten Drittel des 20. Jahrhunderts. werden häufig zur Abdeckung von Gebäuden mit großer Spannweite eingesetzt. Sie werden aus Schalenfragmenten mit gleichen oder unterschiedlichen Krümmungszeichen zusammengesetzt. Mit solchen Kombinationen können Sie Gewinne erzielen technische Parameter(z. B. Reduzierung des Hubauslegers) und individuelle Ausdruckskraft architektonischer Strukturen mit unterschiedlichen Grundrissformen erhalten. Neben Hallenverkleidungen eignen sich solche Schalen hervorragend für den Einsatz in Ingenieurbauwerken – Türmen, Tanks usw.

Eine besondere Gruppe räumlicher Strukturen sind gefaltete Strukturen (Falten). Falten bestehen aus flachen oder gebogenen dünnwandigen Elementen mit dreieckiger, trapezförmiger oder anderer Querschnittsform (Abb. 13.55). Sie ermöglichen die Überbrückung großer Spannweiten (bis zu 100 m), einen sparsamen Materialeinsatz und bestimmen oft die architektonische und künstlerische Ausdruckskraft des Bauwerks. Falten sowie Zylinderschalen und Schalen mit doppelter Krümmung sind Abstandsstrukturen. Daher ist es erforderlich, entlang der Enden aller Faltenwellen oder in einer oder mehreren Wellen Versteifungsmembranen oder horizontale Stabverbindungen zu installieren, die auf Zug arbeiten.

Reis. 13.55.

a, b – prismatischer Sägezahn und Trapez; V – Sägezahn aus dreieckigen Ebenen; G – ein Zelt mit flacher Oberseite; D – Kapitalfalte; e – Zeltfalte mit abgesenkten Kanten; Und – vielseitiges Zelt; h – j – vielfältige Faltgewölbe; l – facettenreiche gefaltete Kuppel; M – vorgefertigte gefaltete prismatische Abdeckung; N – vorgefertigte Falte aus flachen Elementen

Hängekonstruktionen sind seit Mitte des 19. Jahrhunderts bekannt. Aber sie wurden erst 100 Jahre später weit verbreitet. Die wichtigsten tragenden Elemente in ihnen sind flexible Seile, Ketten, Kabel (Kabel), die nur Zugkräfte aufnehmen. Hängesysteme (Abb. 13.56) können flach und räumlich sein. IN flache Designs Die Stützreaktionen der parallelen Arbeitsseile werden auf die Stützpfeiler übertragen, die in der Lage sind, vertikale Stützreaktionen und Schubkraft aufzunehmen, die in diesem Fall in entgegengesetzter Richtung zur Schubkraft in den konvexen Schalen wirkt. Daher werden in manchen Fällen Abspannseile zur Wahrnehmung eingesetzt (siehe Abb. 13.56, A), Mit Ankern sicher im Boden verankert – spezielle Elemente, die Zugkräften standhalten. Manchmal wird negativer Schub schon durch die Form der Tragkonstruktionen wahrgenommen, wie zum Beispiel in einer Sporthalle in Bremen (Abb. 13.57). Hier sind die tragenden Strukturen in Form von Ständern ausgeführt, die diesen Schub ausgleichen.

Reis. 13.56. :

A - Wohnung: B – räumliche Doppelkrümmung: V – räumliche Horizontale

Reis. 13.57.

Die umschließende Struktur der Abdeckung ist mittels gespannter Seile an der Hauptkonstruktion aufgehängt. Die umschließende Struktur kann auch aus monolithischem Stahlbeton oder vorgefertigten Stahlbetonplatten bestehen, die auch die Rolle von Belastungselementen spielen, die das Rückbiegen solcher Beschichtungen während des „Sogs“ des Windes verhindern, d. h. Windlast von unten nach oben gerichtet. Um die geometrische Unveränderlichkeit solcher Strukturen sicherzustellen, werden verschiedene Stabilisierungsmethoden eingesetzt. Bei den oben beschriebenen Flachsystemen erfolgt die Vorspannung häufig durch Auflegen eines Zusatzgewichts auf die Platten. Nach dem Entfernen des Gewichts drücken die Kabel, die versuchen, sich auf ihre ursprüngliche Länge zu verkürzen, die monolithische Stahlbetonabdeckung zusammen und verwandeln sie in eine hängende, konkave, starre Hülle. Die Entwässerung vom Dach erfolgt bei solchen Bauwerken durch Regulierung der Spannung der Dachseile (stärker in der Gebäudemitte, schwächer an den Enden).

Räumliche Hängestruktur(Abb. 13.58) besteht aus einer Stützkontur und einem System von Seilen, die eine Fläche bilden, auf der die umschließende Struktur verlegt werden kann. Die Stützkontur (Stahlbeton oder Stahl) nimmt den Schub des Seilsystems auf. Vertikallasten werden auf die die Stützkontur tragenden Pfosten oder andere Bauwerke übertragen. Zur Stabilisierung räumlicher Hängekonstruktionen werden häufig zwei Seilsysteme eingesetzt – Arbeits- und Stabilisierungsseile (Zweigurtkonstruktion). Die Kabel beider Systeme sind paarweise in Ebenen senkrecht zur Oberfläche der Beschichtung angeordnet und durch starre Abstandshalter miteinander verbunden, die eine Vorspannung der Kabel erzeugen. Die umschließende Struktur der Beschichtung nimmt nicht am statischen Betrieb eines solchen Systems teil und kann entlang tragender (durchhängender) oder stabilisierender (konvexer) Kabel angeordnet sein (Abb. 13.59).

Reis. 13.58.

A – Arena-Berichterstattung in den USA; B – Berichterstattung über die Gesangsbühne in Tallinn; V – Schrägseil-Spannnetz mit Aufnahmeseilen; G - Netz-Mehrmastüberdachung des deutschen Ausstellungspavillons auf der Weltausstellung 1967 in Montreal; D – sein Plan mit horizontalen Linien; 1 – tragende Kabel; 2 – vorgespannte Stabilisierungsseile; 3 – zwei sich kreuzende geneigte Bögen – die tragende Kontur; 4 – Jungs, die als Zaunrahmen verwendet werden; 5 – vorderer geneigter Bogen; 6 – an der Wand abgestützter hinterer Stützbogen; 7 – unterstützt; 8 - steht; 9 – Fundamente; 10 – Fundament für die Mauer; 11 – Tonabnehmerkabel; 12 – Abspannleinen; 13 – Anker; 14 – Masten zur oberen Abstützung von Aufnahmekabeln; 15 – horizontale Abdeckung

Reis. 13.59.

A - Zweiband auf rundem Grundriss über dem Publikum (USA); B – das gleiche, über dem Jubileiny-Sportpalast in St. Petersburg; 1 – tragende Kabel; 2 – stabilisierende Wanten; 3 – Abstandshalter; 4 – zentrale Trommel mit Laterne; 5 – Stützkontur; 6 – Gestelle; 7 – steht; 8 – Abspannleinen; 9, 10 – Ringversteifungsverbindungen; 11 – Hängeplattform für Ausrüstung

Membranschalen sind unter den Hängekonstruktionen die effektivsten, da sie tragende und umschließende Funktionen vereinen. Sie bestehen aus dünnem Bleche, auf der Kontur fixiert. Mit dem Material Stahl mit einer Dicke von nur 2–5 mm können Spannweiten von über 300 m abgedeckt werden. Die Membran arbeitet hauptsächlich auf Zug in zwei Richtungen. Somit ist die Gefahr eines Stabilitätsverlustes ausgeschlossen. Die Kräfte aus der Spannstruktur werden von einer geschlossenen Stützschleife aufgenommen, die mit der Membran zusammenarbeitet, was in den meisten Fällen für deren Stabilität sorgt. Die maximale Spannweite (224 x 183 m) ist mit einer Metallmembran über dem Olympischen Sportpalast in Moskau abgedeckt. In Abb. 13.60 zeigt eine Gesamtansicht und den Installationsprozess der Membranhülle über dem Eislaufzentrum in Kolomna.

Reis. 13.60.

A - architektonische Gestaltung des Komplexes; B - Lieferung von gerollten Membranplatten, deren Aufrollen auf temporäre Bettelemente

Markisenbezüge werden als temporäre Bauten mit großen Spannweiten genutzt – Zirkuszelte, Lagerhallen, Sport- und Ausstellungspavillons. Abhängig von der Art des Weichmaterials können solche Strukturen auch für kritische Strukturen eingesetzt werden. Ein Beispiel sind die Olympiaanlagen in München (Deutschland), die für die Olympischen Spiele 1972 gebaut wurden, aber seit 40 Jahren hervorragend genutzt werden. Das Beschichtungsmaterial ist ein spezielles durchscheinendes, flexibles organisches Glas – Plexiglas-215. Dabei handelt es sich um ein vorgespanntes Material, das sich optisch nicht von gewöhnlichem organischem Glas unterscheidet.

Pneumatische Strukturen ab der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts. werden häufig für temporäre Bauten verwendet, die eine schnelle Montage und Demontage erfordern (temporäre Lagerhallen, Ausstellungspavillons). In den letzten Jahren werden solche Bauwerke zunehmend für den Massenbau von Fitnessstudios eingesetzt. Solche Konstruktionen werden auch als Schalung beim Bau monolithischer Stahlbetonschalen eingesetzt. Die Strukturen bestehen aus luftdichtem gummiertem Stoff, Kunststofffolien oder anderen weichen, luftdichten Materialien. Die Konstruktion nimmt ihre vorgesehene Position aufgrund des Überdrucks der sie füllenden Luft ein. Unterscheiden luftunterstützt Und pneumatischer Rahmen Strukturen (Abb. 13.61).

Reis. 13.61.

a, b – luftunterstützt; V – pneumatische Linse; G – ein Fragment eines Steppmusters; d, f – pneumatische Gewölbeabdeckungen mit Rahmen; Und – pneumatische gewölbte Kuppel; 1 – luftdichte Hülle; 2 – Bullauge aus organischem Glas; 3 – Korkenzieheranker zur Befestigung am Boden; 4 - Gateway; 5 – starke Nähte; 6 – Linsenstützgürtel aus Stahl; 7 – Dehnung, um der Markise Längsstabilität und Halt zu geben

Die konstruktive Lage der Lufttragkonstruktion wird durch einen sehr geringen Überdruck (0,002–0,01 atm) gewährleistet, der von den im Raum befindlichen Personen nicht spürbar ist. Um den Überdruck aufrechtzuerhalten, erfolgt der Zugang zu den Räumlichkeiten durch spezielle Luftschleusen mit hermetischen Türen. Zum technischen Gerätesystem gehören Ventilatoren, die bei Bedarf Luft in den Raum pumpen. Typische Spannweiten betragen 18–24 m. In Kanada gibt es jedoch Projekte, ganze Städte in der Arktis mit luftgestützten Granaten mit einer Spannweite von bis zu 5 km oder mehr abzudecken. Pneumatikrahmen (luftführende Systeme) bestehen aus langen schmalen Zylindern, in denen ein Überdruck entsteht (0,3–1,0 atm). Strukturelle Form ein solcher Rahmen ist gewölbt. Die Bögen werden dicht nebeneinander, einen durchgehenden Bogen bildend, oder im Abstand angebracht. Die Bogenteilung beträgt 3–4 m, die Spannweite 12–18 m.

Planare Strukturen

A

VORTRAG 7. STRUKTURSYSTEME UND STRUKTURELEMENTE VON INDUSTRIEGEBÄUDEN

Rahmen von Industriegebäuden

Stahlrahmen einstöckiger Gebäude

Der Stahlrahmen einstöckiger Gebäude besteht aus den gleichen Elementen wie Stahlbeton (Abb.)

Reis. Stahlrahmenbau

Stahlsäulen bestehen aus zwei Hauptteilen: dem Stab (Zweig) und der Basis (Schuh) (Abb. 73).

Reis. 73. Stahlsäulen.

A– konstanter Querschnitt mit Konsole; B– separater Typ.

1 – Kranteil der Säule; 2 – Suprasäule, 3 – zusätzliche Höhe der Suprasäule; 4 – Zeltzweig; 5 – Kranzweig; 6 – Schuh; 7 – Kranbalken; 8 – Kranschiene; 9 – Abdeckgerüst.

Schuhe dienen dazu, die Last von der Säule auf das Fundament zu übertragen. Füße und untere Teile der Stützen, die mit dem Boden in Berührung kommen, werden betoniert, um Korrosion zu verhindern. Zur Stützung der Wände werden zwischen den Fundamenten der Außenstützen vorgefertigte Fundamentbalken aus Stahlbeton eingebaut.

Stahlkranträger können massiv oder gitterförmig sein. Die meisten Anwendungen erhielten massive Kranträger mit I-Profil: asymmetrisch, eingesetzt mit einem Stützenabstand von 6 Metern, oder symmetrisch mit einem Stützenabstand von 12 Metern.

Die wichtigsten tragenden Strukturen von Beschichtungen in Gebäuden mit Stahlrahmen sind Dachstühle (Abb. 74).

Reis. 74. Stahlbinder:

A– mit parallelen Riemen; B- Dasselbe; V– dreieckig; G– polygonal;

d – Polygonales Fachwerkdesign.

Im Umriss können sie parallele, dreieckige oder vieleckige Bänder haben.

Fachwerke mit Parallelgurten werden in Gebäuden mit Flachdächern und auch als Sparren eingesetzt.

Dreiecksbinder werden in Gebäuden mit Dächern verwendet, die große Neigungen erfordern, beispielsweise aus Asbestzementplatten.

Die Steifigkeit des Stahlrahmens und seine Aufnahme von Windlasten und Trägheitseinflüssen durch Kräne wird durch die Anordnung der Verbindungen gewährleistet. Zwischen den Säulen in Längsreihen sind vertikale Verbindungen angebracht – Kreuz- oder Portalverbindungen. Horizontale Queranker werden in den Ebenen der Ober- und Untergurte angebracht, vertikale - entlang der Achsen der Stützpfosten und in einer oder mehreren Ebenen in der Mitte der Spannweite.

Dehnungsfugen

IN Rahmengebäude Dehnungsfugen unterteilen den Gebäuderahmen und alle darauf ruhenden Bauwerke in separate Abschnitte. Es gibt Quer- und Längsnähte.

Querdehnungsfugen werden auf paarigen Stützen installiert, die die durch die Fuge geschnittenen Strukturen benachbarter Gebäudeabschnitte tragen. Wenn das Flöz auch sedimentär ist, wird es auch in die Fundamente von Säulenpaaren eingebaut.

Bei einstöckigen Gebäuden wird die Achse der Querdehnungsfuge mit der Querausrichtungsachse der Reihe kombiniert. Auch Dehnungsfugen in den Böden von mehrstöckigen Gebäuden werden gelöst.

Längsdehnungsfugen werden bei Gebäuden mit Stahlbetonskelett an zwei Längsreihen von Stützen und bei Gebäuden mit Stahlskelett an einer Stützenreihe angebracht.

Wände von Industriegebäuden

Bei Gebäuden ohne Rahmen oder mit unvollständigem Rahmen sind die Außenwände tragend und bestehen aus Ziegeln, großen Blöcken oder anderen Steinen. Bei Gebäuden mit Vollrahmen bestehen die Wände aus den gleichen Materialien, selbsttragend auf Fundamentbalken oder Paneelen – selbsttragend oder klappbar. Außenwände befinden sich mit draußen Säulen, Innenwände Gebäude werden auf Fundamentbalken oder Streifenfundamenten getragen.

In Rahmengebäuden mit erheblicher Länge und Höhe der Wände werden zur Gewährleistung der Stabilität zwischen den Elementen des Hauptrahmens zusätzliche Gestelle, manchmal Querstangen, eingeführt, die einen sogenannten Hilfsrahmen bilden Fachwerk.

Zur Außenentwässerung von Beschichtungen werden die Längswände von Industriegebäuden mit Gesimsen und die Stirnwände mit Brüstungswänden ausgeführt. Bei der Innenentwässerung werden entlang des gesamten Gebäudeumfangs Brüstungen errichtet.

Wände aus großen Paneelen

Stahlbeton-Rippenplatten sind für unbeheizte Gebäude und Gebäude mit großen industriellen Wärmefreisetzungen bestimmt. Wandstärke 30 Millimeter.

Paneele für beheizte Gebäude werden aus isoliertem Stahlbeton oder leichtem Porenbeton hergestellt. Stahlbeton-Isolierplatten haben eine Dicke von 280 und 300 Millimetern.

Die Paneele werden in einfache (für leere Wände), Sturzpaneele (für den Einbau über und unter Fensteröffnungen) und Brüstungspaneele unterteilt.

In Abb. In Abb. 79 zeigt ein Fragment einer Wand eines Rahmenpaneelgebäudes mit Streifenverglasung.

Reis. 79. Fragment einer Wand aus großen Platten

Die Füllung von Fensteröffnungen in Plattenbauten erfolgt überwiegend in Form von Bandverglasungen. Die Höhe der Öffnungen wird mit einem Vielfachen von 1,2 Metern angenommen, die Breite entspricht der Neigung der Wandstützen.

Für einzelne Fensteröffnungen geringerer Breite werden Wandpaneele mit den Maßen 0,75, 1,5, 3,0 Meter entsprechend den Maßen der Standardrahmen verwendet.

Fenster, Türen, Tore, Laternen

Laternen

Zur Beleuchtung von fensterfernen Arbeitsplätzen und zur Belüftung (Lüftung) von Räumlichkeiten werden in Industriegebäuden Laternen installiert.

Laternen gibt es in Licht-, Belüftungs- und Mischform:

Leuchten mit massiv verglasten Rahmen, die ausschließlich der Beleuchtung von Räumen dienen;

Lichtbelüftung mit zu öffnenden Glastüren, dient der Beleuchtung und Belüftung von Räumen;

Belüftung ohne Verglasung, dient nur der Belüftung.

Laternen können verschiedene Profile mit vertikaler, geneigter oder horizontaler Verglasung haben.

Das Profil der Laternen ist rechteckig mit vertikaler Verglasung, trapezförmig und dreieckig mit geneigter Verglasung, gezackt mit einseitiger vertikaler Verglasung. Im Industriebau werden meist rechteckige Laternen verwendet. (Abb. 83).

Reis. 83. Grundschemata von Licht- und Lichtbelüftungslaternen:

A– rechteckig; B– trapezförmig; V– gezahnt; G– dreieckig.

Aufgrund ihrer Lage relativ zur Gebäudeachse werden Laternen in Längs- und Querlaternen unterschieden. Am weitesten verbreitet sind Längslichter.

Der Wasserabfluss von Laternen kann außen oder innen erfolgen. Extern wird für Laternen mit einer Breite von 6 Metern verwendet oder wenn im Gebäude kein internes Entwässerungssystem vorhanden ist.

Das Design der Laternen ist gerahmt und besteht aus einer Reihe von Querrahmen, die auf den Obergurten von Fachwerken oder Dachbalken ruhen, und einem System von Längsverstrebungen. Die Designdiagramme der Lampen und ihre Parameter sind vereinheitlicht. Bei Spannweiten von 12, 15 und 18 Metern werden Laternen mit einer Breite von 6 Metern verwendet, bei Spannweiten von 24, 30 und 36 Metern werden Laternen mit einer Breite von 12 Metern verwendet. Der Laternenzaun besteht aus einer Deck-, Seiten- und Stirnwand.

Laternenabdeckungen bestehen aus Stahl mit einer Länge von 6000 Millimetern und einer Höhe von 1250, 1500 und 1750 Millimetern. Die Einfassungen sind mit verstärktem Glas oder Fensterglas verglast.

Als Belüftung bezeichnet man einen natürlichen, kontrollierten und regulierten Luftaustausch.

Die Wirkung der Belüftung basiert auf:

Über den thermischen Druck, der durch den Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenluft entsteht;

Am Höhenunterschied (Unterschied zwischen den Mittelpunkten der Auslass- und Zufuhröffnungen);

Durch die Wirkung des Windes, der um das Gebäude weht, kommt es auf der Leeseite zu einer Luftverdünnung (Abb. 84).

Reis. 84. Gebäudebelüftungssysteme:

A– die Wirkung der Belüftung bei Windstille; B- Das Gleiche gilt für die Einwirkung des Windes.

Der Nachteil von Lichtbelüftungslaternen besteht darin, dass die Abdeckungen auf der Luvseite geschlossen werden müssen, da der Wind verunreinigte Luft zurück in den Arbeitsbereich blasen kann.

Türen und Tore

Türen von Industriegebäuden unterscheiden sich im Design nicht von Paneeltüren zivile Gebäude.

Die Tore sollen die Einfahrt von Fahrzeugen in das Gebäude und die Durchfahrt großer Menschenmassen ermöglichen.

Die Abmessungen des Tors richten sich nach den Abmessungen der zu transportierenden Ausrüstung. Sie müssen die Abmessungen des beladenen Rollmaterials in der Breite um 0,5–1,0 Meter und in der Höhe um 0,2–0,5 Meter überschreiten.

Je nach Öffnungsart können die Tore Schwingtore, Schiebetore, Hebetore, Vorhangtore usw. sein.

Flügeltore bestehen aus zwei Paneelen, die mittels Schlaufen im Torrahmen aufgehängt sind (Abb. 81). Der Rahmen kann aus Holz, Stahl oder Stahlbeton sein.

Reis. 81. Flügeltore:

1 – Pfeiler des Stahlbetonrahmens, der die Öffnung umrahmt; 2 – Querlatte.

Wenn kein Platz zum Öffnen der Türen vorhanden ist, werden die Tore als Schiebetore ausgeführt. Schiebetore gibt es in einflügeliger und zweiflügeliger Ausführung. Ihre Türblätter haben ein ähnliches Design wie Pendeltüren, sind jedoch im oberen Teil mit Stahlrollen ausgestattet, die sich beim Öffnen und Schließen des Tores entlang einer Schiene bewegen, die an der Querstange des Stahlbetonrahmens befestigt ist.

Die Flügel des Hubtors bestehen aus Ganzmetall, sind an Seilen aufgehängt und bewegen sich entlang vertikaler Führungen.

Das Paneel der Vorhangtüren besteht aus horizontalen Elementen, die einen Stahlvorhang bilden, der beim Anheben auf eine rotierende Trommel geschraubt wird, die sich horizontal über der Oberseite der Öffnung befindet.

Beschichtungen

In einstöckigen Industriegebäuden werden die Abdeckungen ohne Dachboden hergestellt, bestehend aus den Haupttragelementen der Abdeckung und der Umzäunung.

In unbeheizten Gebäuden und Gebäuden mit übermäßiger industrieller Wärmeentwicklung werden die umschließenden Strukturen der Beschichtungen ungedämmt, in beheizten Gebäuden isoliert ausgeführt.

Die Kaltdachkonstruktion besteht aus einem Sockel (Bodenbelag) und einem Dach. Die isolierte Beschichtung umfasst eine Dampfsperre und Isolierung.

Bodenbelagselemente werden in kleine (1,5 – 3,0 Meter lange) und große (6 und 12 Meter lange) Elemente unterteilt.

Bei Umzäunungen aus kleinformatigen Elementen müssen Pfetten verwendet werden, die entlang von Balken oder Dachbindern entlang des Gebäudes angebracht werden.

Entlang der Hauptstraße werden großflächige Bodenbeläge verlegt tragende Elemente und die Beschichtungen werden in diesem Fall als nicht gelaufen bezeichnet.

Bodenbeläge

Nicht laufend verstärkter Beton Die Decks bestehen aus vorgespannten Rippenplatten aus Stahlbeton mit einer Breite von 1,5 und 3,0 Metern und einer Länge, die der Neigung der Balken oder Fachwerke entspricht.

Bei nicht isolierten Belägen a Zementsieb, auf dem das Rolldach aufgeklebt wird.

Bei isolierten Beschichtungen werden Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit als Isolierung verwendet und eine zusätzliche Dampfsperre eingebaut. Besonders bei Beschichtungen über Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit ist eine Dampfsperre erforderlich.

Kleine Platten können aus Stahlbeton, Stahlzement oder verstärktem Leicht- und Porenbeton bestehen.

Rolldächer bestehen aus Dacheindeckungsmaterial. Auf die oberste Schicht des Rolldaches wird eine Schutzschicht aus in Bitumenmastix eingebettetem Kies gelegt.

Bodenbelag aus belaubt Materialien.

Einer dieser Bodenbeläge ist ein Profilboden aus verzinktem Stahl, der auf Pfetten (mit einem Abstand von 6 Metern) oder entlang von Gitterpfetten (mit einem Abstand von 12 Metern) verlegt wird.

Pechkaltbeläge werden häufig aus Asbestzement hergestellt Wellbleche verstärktes Profil 8 mm dick.

Darüber hinaus werden Wellplatten aus Glasfaser und anderen Kunststoffen verwendet.

Entwässerung von Beschichtungen

Entwässerung verlängert die Lebensdauer eines Gebäudes und schützt es vor vorzeitiger Alterung und Zerstörung.

Die Entwässerung von Beschichtungen von Industriegebäuden kann außen und innen erfolgen.

Bei einstöckigen Gebäuden erfolgt die Außenentwässerung unorganisiert, bei mehrstöckigen Gebäuden unter Verwendung von Abflussrohren.

Das interne Entwässerungssystem besteht aus Wassereinlasstrichtern und einem Netzwerk von Rohren im Inneren des Gebäudes, die das Wasser in den Regenabfluss ableiten (Abb. 82).

Reis. 82. Interne Entwässerung:

A– Wassereinlauftrichter; B– Gusseisenpfanne;

1 – Trichterkörper; 2 – Abdeckung; 3 – Rohr; 4 – Rohrmanschette; 5 – Gusseisenpfanne; 6 – Loch für das Rohr; 7 – mit Bitumen imprägniertes Sackleinen; 8 – Rolldach; 9 – Füllung mit geschmolzenem Bitumen; 10 – Stahlbetondeckplatte.

Interne Entwässerung ist angeordnet:

In mehrschiffigen Gebäuden mit Satteldächern;

Bei Gebäuden mit großen Höhen oder erheblichen Höhenunterschieden einzelner Spannweiten;

in Gebäuden mit großer industrieller Wärmeabgabe, wodurch Schnee an der Oberfläche schmilzt.

Böden

Böden in Industriegebäuden werden unter Berücksichtigung der Art der Produktionseinwirkungen auf sie und der an sie gestellten betrieblichen Anforderungen ausgewählt.

Solche Anforderungen können sein: Hitzebeständigkeit, chemische Beständigkeit, Wasser- und Gasundurchlässigkeit, Dielektrizität, Funkenfreiheit bei Stößen, erhöhte mechanische Festigkeit und andere.

Manchmal ist es unmöglich, Böden auszuwählen, die alle erforderlichen Anforderungen erfüllen. In solchen Fällen ist es notwendig, im selben Raum unterschiedliche Bodenbeläge zu verwenden.

Der Bodenaufbau besteht aus einem Belag (Belag) und einer darunter liegenden Schicht (Vorbereitung). Darüber hinaus kann der Bodenaufbau Schichten für verschiedene Zwecke umfassen. Die darunter liegende Schicht nimmt die durch die Beschichtung auf den Boden übertragene Last auf und verteilt sie auf den Untergrund.

Die darunter liegenden Schichten sind starr (Beton, Stahlbeton, Asphaltbeton) und nicht starr (Sand, Kies, Schotter).

Bei der Verlegung von Fußböden auf Zwischenböden dienen Bodenplatten als Unterlage, wobei die darunter liegende Schicht entweder ganz fehlt oder ihre Rolle durch wärme- und schalldämmende Schichten übernommen wird.

Erdgeschosse werden in Lagerhallen und Heißbetrieben eingesetzt, wo sie durch herabfallende schwere Gegenstände Stößen ausgesetzt sein oder mit heißen Teilen in Kontakt kommen können.

Steinböden Wird in Lagerhallen eingesetzt, in denen erhebliche Stoßbelastungen möglich sind, oder in Bereichen, die von Kettenfahrzeugen abgedeckt werden. Diese Böden sind langlebig, aber kalt und hart. Solche Böden werden meist mit Pflastersteinen belegt (Abb. 85).

Reis. 85. Steinböden:

A– Kopfsteinpflaster; B– aus großen Pflastersteinen; V– aus kleinen Pflastersteinen;

1 – Kopfsteinpflaster; 2 – Sand; 3 – Pflastersteine; 4 – Bitumenmastix; 5 – Beton.

Beton- und Zementböden Wird in Räumen verwendet, in denen der Boden ständiger Feuchtigkeit oder Belastung ausgesetzt sein kann Mineralöle(Abb. 86).

Reis. 86. Beton- und Zementböden:

1 – Beton- oder Zementkleidung; 2 – darunter liegende Betonschicht.

Asphalt- und Asphaltbetonböden haben ausreichende Festigkeit, Wasserbeständigkeit, Wasserbeständigkeit, Elastizität und sind leicht zu reparieren (Abb. 87). Zu den Nachteilen von Asphaltböden gehört, dass sie bei steigenden Temperaturen erweichen können und daher nicht für heiße Werkstätten geeignet sind. Unter dem Einfluss längerer punktueller Belastung bilden sich darin Dellen.

Reis. 87. Asphalt- und Asphaltbetonböden:

1 – Asphalt- oder Asphaltbetonbekleidung; 2 – darunter liegende Betonschicht.

ZU Keramikböden Dazu zählen Klinker-, Ziegel- und Fliesenböden (Abb. 88). Solche Böden widerstehen der Einwirkung gut hohe Temperatur, beständig gegen Säuren, Laugen und Mineralöle. Sie werden in Räumen eingesetzt, die eine hohe Sauberkeit erfordern und in denen keine Stoßbelastungen auftreten.

Reis. 88. Keramikfliesenböden:

1 – Keramikfliesen; 2 – Zementmörtel; 3 – Beton.

Metallböden Wird nur in bestimmten Bereichen verwendet, in denen der Boden von heißen Gegenständen berührt wird und gleichzeitig eine ebene, harte Oberfläche benötigt wird, sowie in Werkstätten mit starken Stoßbelastungen (Abb. 89).

Reis. 89. Metallböden:

1 – Gusseisenfliesen; 2 – Sand; 3 – Bodenbasis.

Fußböden können auch in Industriegebäuden eingesetzt werden Bretter und von Synthetische Materialien. Solche Böden werden in Labors, Technikgebäuden und Verwaltungsgebäuden eingesetzt.

Bei Böden mit einer starren Unterschicht werden zur Vermeidung von Rissen Dehnungsfugen eingebaut. Sie werden entlang der Dehnungsfugen des Gebäudes und an Stellen angebracht, an denen verschiedene Bodenarten aufeinandertreffen.

Zur Verlegung von Versorgungsleitungen werden Kanäle in die Böden eingebaut.

Der Anschluss von Böden an Wände, Stützen und Maschinenfundamente erfolgt fugenfrei zur freien Setzung.

In Nassräumen erhalten die Böden zur Ableitung von Flüssigkeiten ein Relief mit Gefällen zu Wassereinlässen aus Gusseisen oder Beton, sogenannten Leitern. Die Abflüsse sind an die Kanalisation angeschlossen. Entlang der Wände und Säulen müssen Sockelleisten und Leisten angebracht werden.

Treppe

Treppen von Industriegebäuden werden in folgende Typen unterteilt:

- Basic, Wird in mehrstöckigen Gebäuden zur dauerhaften Kommunikation zwischen den Etagen und zur Evakuierung verwendet.

- offiziell, führt zu Arbeitsstätten und Zwischengeschossen;

- Feuerlöscher, vorgeschrieben für Gebäudehöhen über 10 Meter und für Feuerwehrangehörige zum Besteigen des Daches vorgesehen (Abb. 90).

Reis. 90. Feuerleiter

- Notfall extern, eingerichtet für die Evakuierung von Personen, wenn nicht genügend Haupttreppen vorhanden sind (Abb. 91);

Reis. 91. Notleiter

Feuerbarrieren

Klassifizierung von Gebäuden und Räumlichkeiten nach Explosions- und Brandschutz und Feuergefahr wird verwendet, um Brandschutzanforderungen festzulegen, die darauf abzielen, die Möglichkeit eines Brandes zu verhindern und sicherzustellen Brandschutz Personen und Sachwerte im Brandfall. Je nach Explosions- und Brandgefahr werden Räumlichkeiten in die Kategorien A, B, B1-B4, D und D und Gebäude in die Kategorien A, B, C, D und D eingeteilt.

Die Kategorien von Räumlichkeiten und Gebäuden werden auf der Grundlage der Art der in den Räumlichkeiten befindlichen brennbaren Stoffe und Materialien, ihrer Menge und feuergefährlichen Eigenschaften sowie auf der Grundlage der raumplanerischen Lösungen der Räumlichkeiten und der Merkmale der durchgeführten technologischen Prozesse bestimmt in ihnen.

Um im Brandfall eine Ausbreitung des Feuers im gesamten Gebäude zu verhindern, werden Brandschutzwände installiert. Feuerfeste Böden dienen als horizontale Barrieren in mehrstöckigen Gebäuden. Vertikale Barrieren sind Brandwände (Firewalls).

Firewall soll die Ausbreitung eines Brandes von einem Raum oder Gebäude auf einen angrenzenden Raum oder Gebäude verhindern. Firewalls bestehen aus feuerfesten Materialien – Stein, Beton oder Stahlbeton – und müssen eine Feuerwiderstandsdauer von mindestens vier Stunden aufweisen. Firewalls müssen auf Fundamenten stehen. Brandmauern müssen die gesamte Höhe des Gebäudes abdecken und brennbare und nicht brennbare Abdeckungen, Decken, Laternen und andere Konstruktionen trennen. Sie müssen über brennbare Dächer mindestens 60 Zentimeter und über nicht brennbare Dächer mindestens 30 Zentimeter hinausragen. Türen, Tore, Fenster, Schachtdeckel und andere Füllungen von Öffnungen in Brandschotts müssen feuerfest sein und eine Feuerwiderstandsdauer von mindestens 1,5 Stunden aufweisen. Firewalls sind auf Stabilität bei einseitigem Einsturz von Böden, Belägen und anderen Bauwerken im Brandfall ausgelegt (Abb. 92).

Reis. 92. Firewalls:

A– in einem Gebäude mit feuerfesten Außenwänden; B– in einem Gebäude mit brennbaren oder nicht brennbaren Außenwänden; 1 – Firewall-Kamm; 2 – Firewall beenden.

Kontrollfragen

1. Benennen Sie die Entwurfsdiagramme von Industriegebäuden.

2. Nennen Sie die wichtigsten Rahmentypen für Industriegebäude.

3. Welche Arten von Wänden gibt es in Industriegebäuden?

VORTRAG 8. STRUKTURSYSTEME UND STRUKTURELEMENTE VON LANDWIRTSCHAFTLICHEN GEBÄUDEN UND STRUKTUREN

Gewächshäuser und Gewächshäuser

Gewächshäuser und Gewächshäuser sind verglaste Bauten, in denen künstlich die notwendigen Klima- und Bodenbedingungen geschaffen werden, um den Anbau von Frühgemüse, Setzlingen und Blumen zu ermöglichen.

Gewächshausgebäude bestehen hauptsächlich aus vorgefertigten glasierten Stahlbetonplatten, die durch Schweißen eingebetteter Teile miteinander verbunden werden.

Die Gewächshauskonstruktion besteht aus vorgefertigten Stahlbetonrahmen, die über die gesamte Länge des Gewächshauses in den Boden eingebaut werden, und aus vorgefertigten Stahlbetonrahmen (Längsbett des Gewächshauses), die auf den Rahmenkonsolen aufliegen. Abnehmbare verglaste Gewächshausrahmen bestehen aus Holz (Abb. 94).

Reis. 94. Gewächshaus aus vorgefertigten Stahlbetonelementen:

1 – Stahlbetonrahmen; 2 – Nordblock aus Stahlbeton; 3 – das gleiche, südlich;

4 – Sand; 5 – Nährstoffschicht des Bodens; 6 – Heizungsrohre in einer Sandschicht;

7 – verglaster Holzrahmen.

LISTE DER VERWENDETEN REFERENZEN

1. Maklakova T. G., Nanasova S. M. Konstruktionen ziviler Gebäude: Lehrbuch. – M.: ASV-Verlag, 2010. – 296 S.

2. Budasov B.V., Georgievsky O. V., Kaminsky V. P. Konstruktionszeichnung. Lehrbuch für Universitäten / Allgemein. Hrsg. O. V. Georgievsky. – M.: Stroyizdat, 2002. – 456 S.

3. Lomakin V. A. Grundlagen des Bauwesens. – M.: Higher School, 1976. – 285 S.

4. Krasensky V.E., Fedorovsky L.E. Zivile, industrielle und landwirtschaftliche Gebäude. – M.: Stroyizdat, 1972, – 367 S.

5. Koroev Yu. I Zeichnen für Bauherren: Lehrbuch. für Prof. Lehrbuch Betriebe. – 6. Aufl., gelöscht. – M.: Höher. Schule, Hrsg. Zentrum „Akademie“, 2000 – 256 S.

6. Tschitscherin I. I. Bauarbeiten: ein Lehrbuch für Anfänger. Prof. Ausbildung. – 6. Aufl., gelöscht. – M.: Verlagszentrum „Akademie“, 2008. – 416 S.

VORTRAG 6. KONSTRUKTIONEN VON LANGSPANNIGEN GEBÄUDEN MIT RÄUMLICHEN ÜBERDACHUNGEN

Abhängig von der konstruktiven Gestaltung und dem statischen Betrieb können tragende Strukturen von Beschichtungen in flächige (in der gleichen Ebene wirkende) und räumliche Strukturen unterteilt werden.

Planare Strukturen

Zu dieser Gruppe tragender Strukturen gehören Balken, Fachwerke, Rahmen und Bögen. Sie können aus vorgefertigtem und monolithischem Stahlbeton sowie aus Metall oder Holz bestehen.

Balken und Fachwerke bilden zusammen mit Stützen ein System von Querrahmen, deren Längsverbindung durch Deckplatten und Windverbände erfolgt.

Neben vorgefertigten Rahmen werden in einer Reihe einzigartiger Gebäude mit erhöhten Belastungen und großen Spannweiten monolithische Stahlbeton- oder Metallrahmen verwendet (Abb. 48).

Reis. 48. Weitspannige Strukturen:

A- monolithischer Stahlbetonrahmen, Doppelscharnier.

Um Spannweiten über 40 Meter abzudecken, empfiehlt sich der Einsatz von Bogenkonstruktionen. Bögen können strukturell in zweigelenkige (mit Scharnieren an den Stützen), dreigelenkige (mit Scharnieren an den Stützen und in der Mitte der Spannweite) und scharnierlose Bögen unterteilt werden.

Der Bogen arbeitet hauptsächlich auf Druck und überträgt nicht nur die vertikale Last, sondern auch den horizontalen Druck (Schub) auf die Stützen.

Im Vergleich zu Balken, Fachwerken und Rahmen haben Bögen ein geringeres Gewicht und sind sparsamer im Materialverbrauch. Bögen werden in Bauwerken in Kombination mit Gewölben und Schalen verwendet.