Σπίτι · Δίκτυα · Κατασκευές στέγης μεγάλου ανοίγματος για αστικά και βιομηχανικά κτίρια. Τεχνολογία κατασκευής κτιρίων μεγάλου ανοίγματος Κατασκευές μεγάλου ανοίγματος στον σύγχρονο κόσμο

Κατασκευές στέγης μεγάλου ανοίγματος για αστικά και βιομηχανικά κτίρια. Τεχνολογία κατασκευής κτιρίων μεγάλου ανοίγματος Κατασκευές μεγάλου ανοίγματος στον σύγχρονο κόσμο

Με λειτουργικό σκοπό Τα κτίρια μεγάλου μήκους μπορούν να χωριστούν σε:

1) δημόσια κτίρια (θέατρα, περίπτερα εκθέσεων, κινηματογράφοι, αίθουσες συναυλιών και αθλημάτων, εσωτερικά στάδια, αγορές, σιδηροδρομικοί σταθμοί)·

2) κτίρια ειδικού σκοπού (υπόστεγα, γκαράζ).

3) βιομηχανικά κτίρια (αεροπορικά, ναυπηγικά και μηχανουργεία, κτίρια εργαστηρίων διαφόρων βιομηχανιών).

Φέρουσες κατασκευές σύμφωνα με το σχέδιο σχεδίασηςχωρίζονται σε:

ΟΙΚΟΔΟΜΙΚΟ ΤΕΤΡΑΓΩΝΟ,

Τοξωτό,

Κατασκευαστικός,

Θόλος,

Κρέμασμα,

Διχτυωτό κοχύλια.

Η επιλογή του ενός ή του άλλου σχεδίου φέρουσας κατασκευής ενός κτιρίου εξαρτάται από διάφορους παράγοντες: το άνοιγμα του κτιρίου, την αρχιτεκτονική και σχεδιαστική λύση και το σχήμα του κτιρίου, την παρουσία και τον τύπο της αναρτημένης μεταφοράς, απαιτήσεις για η ακαμψία της επίστρωσης, ο τύπος στέγης, ο αερισμός και ο φωτισμός, η βάση για τα θεμέλια κ.λπ.

Οι κατασκευές με μεγάλα ανοίγματα είναι αντικείμενα ατομικής κατασκευής· οι αρχιτεκτονικές και δομικές λύσεις τους είναι πολύ ατομικές, γεγονός που περιορίζει τις δυνατότητες δακτυλογράφησης και ενοποίησης των δομών τους.

Οι κατασκευές τέτοιων κτιρίων λειτουργούν κυρίως υπό φορτία από το ίδιο το βάρος της κατασκευής και τις ατμοσφαιρικές επιρροές.

1.1 Κατασκευές δοκών

Οι κατασκευές στέγης με μεγάλο άνοιγμα δοκών αποτελούνται από κύριες φέρουσες εγκάρσιες κατασκευές με τη μορφή επίπεδων ή χωρικών ζευκτών (ανάπτυξη ζευκτών από 40 έως 100 m) και ενδιάμεσες κατασκευές με τη μορφή δεσμών, τεγίδων και στέγης.

Σύμφωνα με το περίγραμμα του αγροκτήματος υπάρχουν: με παράλληλους ιμάντες, τραπεζοειδής, πολυγωνικός, τριγωνικός, τμηματικός (βλ. διαγράμματα στο Σχ. 1).

Ύψος ζευκτού hf=1/8 ÷ 1/14L; κλίση i=1/ 2 ÷ 1/15.

Τριγωνικά ζευκτά hf= 1/12 ÷ 1/20L; κλίση ιμάντων i=1/5 ÷ 1/7.

Εικ. 1 - Σχέδια κατασκευαστικών ζευκτών

Διατομές δοκών:

Όταν L > 36m, ένα από τα στηρίγματα του δοκού είναι τοποθετημένο κινητό.

Διάταξη κάλυψης- οι κάθετες και οριζόντιες συνδέσεις κατά μήκος της επίστρωσης επιλύονται παρόμοια με τα βιομηχανικά κτίρια με δοκούς στέγης.

Α) κανονική διάταξη

τείχος

β) περίπλοκη διάταξη - με δοκούς δοκών:

PF

Χρησιμοποιούνται σχέδια επίστρωσης δοκών:

Για κάθε είδους δομές στήριξης - τοίχοι από τούβλα ή σκυρόδεμα, κολώνες (μέταλλο ή οπλισμένο σκυρόδεμα).

Όταν οι δομές στήριξης δεν μπορούν να απορροφήσουν δυνάμεις ώθησης.

Κατά την κατασκευή κτιρίων σε καθιζάνοντα ή καρστικά εδάφη και υπονομευμένες περιοχές.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα σχέδια στέγης με δοκούς είναι βαρύτερα από τα πλαίσια και τα τοξωτά, αλλά είναι εύκολο να κατασκευαστούν και να εγκατασταθούν.

Οι υπολογισμοί ζευκτών εκτελούνται χρησιμοποιώντας μεθόδους δομική μηχανική(παρόμοιο με τον υπολογισμό των ζευκτών για βιομηχανικά κτίρια).

1.2 Κατασκευές πλαισίου

Οι δομές πλαισίων για στέγες κτιρίων χρησιμοποιούνται για ανοίγματα

L=40 - 150m, με άνοιγμα L > 150m γίνονται αντιοικονομικά.

Πλεονεκτήματα των δομών πλαισίουΣε σύγκριση με τις δοκούς, αυτό σημαίνει μικρότερο βάρος, μεγαλύτερη ακαμψία και χαμηλότερο ύψος των εγκάρσιων ράβδων.

Ελαττώματα- μεγάλο πλάτος στηλών, ευαισθησία σε ανομοιόμορφες καθιζήσεις στηρίξεων και αλλαγές στο Τ ο.

Οι κατασκευές πλαισίου είναι αποτελεσματικές όταν η γραμμική ακαμψία των στηλών είναι κοντά στη γραμμική ακαμψία των εγκάρσιων ράβδων, γεγονός που καθιστά δυνατή την ανακατανομή των δυνάμεων από τα κατακόρυφα φορτία και τον ελαφρύνει σημαντικά τις εγκάρσιες ράβδους.

Κατά την κάλυψη μεγάλων ανοιγμάτων, κατά κανόνα χρησιμοποιούνται διπλά και χωρίς μεντεσέδες πλαίσια μεγάλης ποικιλίας σχημάτων (βλ. Εικ. 2).

Ρύζι. 2 - Σχέδια διαμπερών πλαισίων

Τα κουφώματα χωρίς αρθρώσεις είναι πιο άκαμπτα και οικονομικά όσον αφορά την κατανάλωση υλικού, ωστόσο απαιτούν την κατασκευή ισχυρών θεμελίων και είναι ευαίσθητα στις αλλαγές της θερμοκρασίας.

Για μεγάλα ανοίγματα και φορτία, οι εγκάρσιες ράβδοι του πλαισίου είναι σχεδιασμένες ως βαριές δοκοί· για σχετικά μικρά ανοίγματα (40-50 m) έχουν τα ίδια τμήματα και εξαρτήματα με τα ελαφρά δοκάρια.

Οι διατομές των πλαισίων είναι παρόμοιες με τα δοκάρια.

Διάταξη πλαισίου και καλύμματοςαπό κατασκευές πλαισίων είναι παρόμοια με τη λύση κουφωμάτων βιομηχανικών κτιρίων και επικαλύψεων δοκών.

Οι στατικοί υπολογισμοί των δομών πλαισίων πραγματοποιούνται με τη χρήση μεθόδων δομικής μηχανικής και ειδικά ανεπτυγμένων προγραμμάτων ηλεκτρονικών υπολογιστών.

Τα βαριά διαμπερή πλαίσια σχεδιάζονται ως δικτυωτά συστήματα, λαμβάνοντας υπόψη την παραμόρφωση όλων των δικτυωτών ράβδων.

1.3 Τοξωτές κατασκευές

Οι τοξωτές κατασκευές στέγης για κτίρια μεγάλου ανοίγματος αποδεικνύονται πιο οικονομικές όσον αφορά την κατανάλωση υλικού από τα συστήματα δοκών και πλαισίου. Ωστόσο, προκύπτει μια σημαντική ώθηση σε αυτά, η οποία μεταδίδεται μέσω των θεμελίων στο έδαφος ή διευθετείται ένα σφίξιμο για να την απορροφήσει (δηλαδή, σβήνοντας την ώθηση εντός του συστήματος).

Τα σχέδια και τα περιγράμματα των τόξων είναι πολύ διαφορετικά: διπλά μεντεσέδες, με τρεις αρθρώσεις, χωρίς μεντεσέδες (βλ. Εικ. 3).

Το πιο ευνοϊκό ύψος των τόξων: f=1/4 ÷ 1/6 άνοιγμα L.

Ύψος τμήματος τόξου:

Συμπαγής τοίχος 1/50 ÷ 1/80 L,

Καφασωτό 1/30 ÷ 1/60 L.

Ρύζι. 3 - Σχέδια τόξων.Τα πιο συνηθισμένα είναι διπλά αρθρωτά τόξα- είναι οικονομικά από άποψη κατανάλωσης υλικού, εύκολες στην κατασκευή και τοποθέτηση, παραμορφώνονται εύκολα λόγω της ελεύθερης περιστροφής στους μεντεσέδες και δεν υπάρχουν σημαντικές πρόσθετες καταπονήσεις από την To και την καθίζηση των στηρίξεων. Σε τρίκλιτες καμάρες- όλα είναι παρόμοια με τα διπλά μεντεσέδες, ωστόσο, η άρθρωση του κλειδιού περιπλέκει τον σχεδιασμό των ίδιων των τόξων και του καλύμματος. Καμάρες χωρίς άρθρωση -το ελαφρύτερο, η κατανομή των ροπών κάμψης εμφανίζεται ευνοϊκότερα. Ωστόσο, απαιτούν την κατασκευή ισχυρών θεμελίων. Πρέπει να υπολογιστούν με βάση την επίδραση του T o.Οι διαμπερείς καμάρες σχεδιάζονται παρόμοια με τα δικτυώματα των σχεδίων στέγης δοκών. Διάταξη του πλαισίου και του καλύμματοςαπό τοξωτές κατασκευές είναι παρόμοια με τη λύση πλαισίων από κατασκευές πλαισίου. Οι στατικοί υπολογισμοί των τοξωτών κατασκευών πραγματοποιούνται με τη χρήση μεθόδων δομικής μηχανικής και ειδικά ανεπτυγμένων προγραμμάτων ηλεκτρονικών υπολογιστών. Οι τιράντες στις διαμπερείς καμάρες σχεδιάζονται όπως στα ζευκτά. Τα πιο περίπλοκα δομικά είναι το στήριγμα και οι μεντεσέδες των κλειδιών (βλ. Εικ. 4 και 5)


Εικ.4- Σχέδια μεντεσέδων στήριξης τόξων και πλαισίων (α - πλακάκια,

b - πέμπτος τροχός, c - εξισορροπητής:

1 - πλάκα, 2 - άξονας, 3 - εξισορροπητής).

Ρύζι. 5- Μεντεσέδες και καμάρες κλειδιών

(a - πλακίδιο; b - ισορροπημένο; c - φύλλο; d - βιδωμένο)

Μετά τον προσδιορισμό των M, N, Q, τα τμήματα των ράβδων τόξου επιλέγονται με τον ίδιο τρόπο όπως τα τμήματα των ζευκτών καλαμιών:

1.4 Χωροταξικές κατασκευές επικαλύψεων κτιρίων μεγάλου ανοίγματος

Σε συστήματα δοκού, πλαισίου και τοξωτής επίστρωσης που αποτελούνται από μεμονωμένα φέροντα στοιχεία, το φορτίο μεταδίδεται μόνο προς μία κατεύθυνση - κατά μήκος του φέροντος στοιχείου. Σε αυτά τα συστήματα επίστρωσης, τα φέροντα στοιχεία συνδέονται μεταξύ τους με ελαφριές συνδέσεις, οι οποίες δεν προορίζονται για την ανακατανομή των φορτίων μεταξύ των φέροντων στοιχείων, αλλά διασφαλίζουν μόνο τη χωρική τους σταθερότητα, δηλ. με τη βοήθειά τους εξασφαλίζεται HDDκαλύμματα.

Στα χωρικά συστήματα, οι συνδέσεις ενισχύονται και εμπλέκονται στην κατανομή των φορτίων και τη μεταφορά τους στα στηρίγματα. Το φορτίο που εφαρμόζεται στη χωρική κατασκευή μεταδίδεται σε δύο κατευθύνσεις. Αυτό το σχέδιο είναι συνήθως πιο ελαφρύ από ένα επίπεδο.

Οι χωρικές κατασκευές μπορεί να είναι επίπεδες (πλάκες) και καμπύλες (κελύφη).

Για να εξασφαλιστεί η απαραίτητη ακαμψία, τα επίπεδα χωροταξικά συστήματα (εκτός από τα κρεμαστά) πρέπει να είναι διπλής ζώνης - σχηματίζοντας ένα σύστημα πλέγματος κατά μήκος της επιφάνειας. Οι κατασκευές με διπλό ιμάντα έχουν δύο παράλληλες επιφάνειες πλέγματος που συνδέονται μεταξύ τους με άκαμπτες συνδέσεις.

Οι δομές μονής στρώσης με σύστημα καμπύλης επιφάνειας ονομάζονται μονού πλέγματος.

Σε τέτοια σχέδια, η αρχή της συγκέντρωσης υλικού αντικαθίσταται από την αρχή των πολλαπλά συνδεδεμένων συστημάτων. Η κατασκευή και η εγκατάσταση τέτοιων κατασκευών απαιτεί μεγάλη ένταση εργασίας και απαιτεί ειδικές τεχνικές κατασκευής και εγκατάστασης, κάτι που είναι ένας από τους λόγους της περιορισμένης χρήσης τους.

1.5 Συστήματα χωρικών δικτύων επίπεδες επικαλύψεις

Στην κατασκευή, συστήματα πλέγματος κανονικής δομής, τα λεγόμενα δομικά σχέδιαή απλά δομές, τα οποία χρησιμοποιούνται με τη μορφή επίπεδων επικαλύψεων δημοσίων και βιομηχανικών κτιρίων μεγάλου ανοίγματος.

Οι επίπεδες κατασκευές είναι κατασκευές που σχηματίζονται από διάφορα συστήματα σταυρωτών δικτυωμάτων (βλ. Εικ. 6):

1) Κατασκευές που σχηματίζονται από σταυρωτά ζευκτά που εκτείνονται σε τρεις κατευθύνσεις. Επομένως, είναι τα πιο άκαμπτα, αλλά πιο δύσκολα στην κατασκευή. Πρόκειται για κατασκευές με πλέγματα ζώνης από σκαλένια τρίγωνα.

2) Κατασκευές που σχηματίζονται από ζευκτά που κινούνται σε δύο κατευθύνσεις. Πρόκειται για δομές με πλέγματα ζώνης από τετράγωνα κελιά.

3) Κατασκευές διαμορφωμένες από ζευκτά, που κινούνται επίσης σε δύο κατευθύνσεις, αλλά ενισχυμένες με διαγώνιες στις γωνιακές περιοχές. Γι' αυτό είναι πιο σκληροί.

Πλεονεκτήματα των δομών:

Μεγαλύτερη χωρική ακαμψία: μεγάλα ανοίγματα μπορούν να καλυφθούν με διαφορετικά περιγράμματα στήριξης ή πλέγματα στηλών. γίνε εκφραστικός αρχιτεκτονικές λύσειςστο ύψος της κατασκευής.

Hstructures=1/12 - 1/20 L

Επαναληψιμότητα ράβδων - από τυπικές και ίδιου τύπου ράβδους είναι δυνατή η τοποθέτηση επικαλύψεων διαφορετικών ανοιγμάτων και σχεδίων διαμορφώσεων (ορθογώνια, τετράγωνα, τριγωνικά και καμπύλα).

Σας επιτρέπει να συνδέσετε αναρτημένη μεταφορά και να αλλάξετε την κατεύθυνση της κίνησής της εάν είναι απαραίτητο.

Τα δομικά συστήματα στέγης μπορούν να είναι είτε μονού ή πολλαπλών ανοιγμάτων, που υποστηρίζονται τόσο από τοίχους όσο και από κολώνες.

Η τοποθέτηση προβόλου προβόλου πίσω από τη γραμμή στηριγμάτων μειώνει την υπολογιζόμενη ροπή κάμψης του ανοίγματος και διευκολύνει σημαντικά την κατασκευή της επίστρωσης.

Ρύζι. 6- Διαγράμματα δομικών καλυπτικών πλεγμάτων (α - με πλέγματα ζώνης από ισόπλευρα τριγωνικά κελιά, β - με πλέγματα ζώνης από τετράγωνα κελιά, γ - τα ίδια, ενισχυμένα με διαγώνιες σε ζώνες υπό όρους: 1 - άνω χορδές,

2 - κάτω χορδές, 3 - κεκλιμένα τιράντες, 4 - άνω διαγώνιοι, 5 - κάτω διαγώνιοι, 6 - περίγραμμα στήριξης).

Μειονεκτήματα δομών- αυξημένη πολυπλοκότητα κατασκευής και εγκατάστασης. Οι χωρικοί σύνδεσμοι ράβδων (βλ. Εικ. 7) είναι τα πιο σύνθετα στοιχεία σε κατασκευές:

Ένθετο μπάλας (a);

Στις βίδες (b);

Ένας κυλινδρικός πυρήνας με σχισμές, σφιγμένος με ένα μπουλόνι και ροδέλες (c, d).

Συγκολλημένο συγκρότημα πεπλατυσμένων άκρων ράβδων (ε).

Ρύζι. 7 - Κόμβοι διεπαφής για ράβδους δομής

Οι δομικές κατασκευές είναι επανειλημμένα στατικά απροσδιόριστα συστήματα. Ο ακριβής υπολογισμός τους είναι πολύπλοκος και γίνεται σε υπολογιστή.

Σε μια απλοποιημένη προσέγγιση, οι κατασκευές υπολογίζονται χρησιμοποιώντας μεθόδους δομικής μηχανικής - ως ισότροπες πλάκες ή ως συστήματα εγκάρσιων δικτυωμάτων χωρίς να λαμβάνονται υπόψη οι ροπές.

Τα μεγέθη των ροπών και οι δυνάμεις διάτμησης προσδιορίζονται χρησιμοποιώντας πίνακες για τον υπολογισμό των πλακών: M πλάκες; Qplates - στη συνέχεια προχωρήστε στον υπολογισμό των ράβδων.

1.6 Επιστρώσεις κελύφους

Για επικαλύψεις κτιρίων χρησιμοποιούνται κυλινδρικά κελύφη μονού πλέγματος, διπλού πλέγματος και κελύφη διπλής καμπυλότητας.

Τα κυλινδρικά κοχύλια (βλ. Εικ. 8) κατασκευάζονται με τη μορφή τόξων με υποστήριξη:

α) ευθύγραμμη γεννήτρια του περιγράμματος

β) στα ακραία διαφράγματα

γ) σε ακραία διαφράγματα με ενδιάμεσα στηρίγματα

Εικ.8- Σχέδια στήριξης κυλινδρικών κελυφών (1 - κέλυφος.

2 - ακραίο διάφραγμα. 3 - συνδέσεις? 4 - στήλες).

Τα κοχύλια με ένα πλέγμα χρησιμοποιούνται για ανοίγματα Β που δεν υπερβαίνουν τα 30 m.

Διπλό πλέγμα - για μεγάλα ανοίγματα Β>30μ.

Στην κυλινδρική επιφάνεια υπάρχουν ράβδοι που σχηματίζουν πλέγματα διαφόρων συστημάτων (βλ. Εικ. 9):

Διαμαντένιο πλέγμα (a);

Ρομβικό πλέγμα με διαμήκεις νευρώσεις (β).

Ρομβικό πλέγμα με εγκάρσιες νευρώσεις (γ).

Ρομβικό πλέγμα με εγκάρσιες και διαμήκεις νευρώσεις (δ).

Το απλούστερο πλέγμα ενός ρομβικού σχεδίου, το οποίο λαμβάνεται από ελαφριές τυπικές ράβδους (∟, ○, □) κυλινδρικών προφίλ. Ωστόσο, αυτό το σχήμα δεν παρέχει την απαραίτητη ακαμψία στη διαμήκη κατεύθυνση κατά τη μεταφορά του φορτίου στα διαμήκη τοιχώματα.

Ρύζι. 9 - Διχτυωτό σύστημα κελύφους μονής πλέγματος

Η ακαμψία της κατασκευής αυξάνεται σημαντικά με την παρουσία διαμήκων ράβδων (διάγραμμα «β») - η δομή μπορεί να λειτουργήσει ως κέλυφος με άνοιγμα L. Σε αυτή την περίπτωση, το στήριγμα μπορεί να είναι ακραία τοιχώματα ή τέσσερις κολώνες με ακραία διαφράγματα.

Τα πιο άκαμπτα και πλεονεκτήματα είναι τα πλέγματα (μοτίβο "c"), τα οποία έχουν τόσο διαμήκεις όσο και εγκάρσιες νευρώσεις (ράβδοι) και το πλέγμα πλέγματος κατευθύνεται σε γωνία 45.

Ο υπολογισμός των κελυφών πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μεθόδους θεωρίας ελαστικότητας και μεθόδους θεωρίας κελύφους. Κοχύλια χωρίς εγκάρσιες νευρώσειςυπολογίζεται ως πτυχώσεις χωρίς στιγμή (μέθοδος Ellers). Εάν υπάρχουν εγκάρσιες νευρώσεις, διασφαλίζοντας την ακαμψία του περιγράμματος - σύμφωνα με τη θεωρία ροπών του Vlasov (προέρχεται από την επίλυση εξισώσεων οκτώ όρων).

Κατά τον υπολογισμό μέσω δικτυωτού κελύφους, οι διαμπερείς όψεις των κατασκευών αντικαθίστανται από συμπαγείς πλάκες ισοδύναμου πάχους κατά την εργασία σε διάτμηση, αξονική τάση και συμπίεση.

Πιο ακριβείς υπολογισμοί των κελυφών πλέγματος πραγματοποιούνται σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας ειδικά ανεπτυγμένα προγράμματα.

Κοχύλια με διπλό πλέγμαχρησιμοποιείται για την κάλυψη ανοιγμάτων με πλάτος μεγαλύτερο από B>30m.

Τα διαγράμματα σχεδίασής τους είναι παρόμοια με αυτά του διπλού πλέγματος επίπεδες πλάκες- δομές. Όπως και στις κατασκευές, σχηματίζονται από συστήματα σταυρωτών δικτυωμάτων που συνδέονται κατά μήκος των άνω και κάτω χορδών με ειδικές συνδέσεις - ένα πλέγμα. Αλλά ταυτόχρονα, στα κελύφη, ο κύριος ρόλος στην αντίληψη των δυνάμεων ανήκει στα καμπύλα πλέγματα· το πλέγμα που τα συνδέει συμμετέχει λιγότερο στη μετάδοση δυνάμεων, αλλά δίνει στη δομή μεγαλύτερη ακαμψία.

Σε σύγκριση με τα κελύφη με ένα πλέγμα, τα κελύφη διπλού πλέγματος έχουν μεγαλύτερη ακαμψία και φέρουσα ικανότητα. Μπορούν να καλύψουν εκτάσεις κτιρίων από 30 έως 700 m.

Είναι σχεδιασμένα με τη μορφή κυλινδρικής επιφάνειας, που υποστηρίζεται από διαμήκεις τοίχους ή μεταλλικές κολώνες. Στις άκρες του κελύφους στηρίζονται σε άκαμπτα διαφράγματα (τοίχοι, ζευκτά, καμάρες με δέσιμο κ.λπ.).

Η καλύτερη κατανομή δυνάμεων στο κέλυφος είναι στο B=L.

Η απόσταση μεταξύ των επιφανειών πλέγματος είναι h=1/20÷1/100R σε f/B=1/6÷1/10.

Όπως και στις κατασκευές, η πιο περίπλοκη είναι η ένωση των ράβδων.

Ο υπολογισμός των κελυφών δύο ματιών πραγματοποιείται σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας ειδικά σχεδιασμένα προγράμματα.

Για έναν κατά προσέγγιση υπολογισμό του κελύφους, είναι απαραίτητο να μειωθεί το σύστημα ράβδων σε ένα ισοδύναμο στερεό κέλυφος και να καθοριστεί ο συντελεστής διάτμησης του μεσαίου στρώματος, ο οποίος είναι ισοδύναμος σε ακαμψία με το πλέγμα σύνδεσης.

1.7 Επικαλύψεις θόλου

Υπάρχουν σχέδια θόλου τέσσερις τύπους(βλ. Εικ. 6): ραβδωτό (a), ραβδωτό δακτύλιο (b), πλέγμα (c), ακτινωτή δοκός (d).

Ρύζι. 10- Σχέδια θόλου

Θόλοι με ραβδώσεις

Οι δομές των ραβδωτών θόλων αποτελούνται από επιμέρους επίπεδες ή χωρικές νευρώσεις με τη μορφή δοκών, δικτυωμάτων ή ημι-καμάρων, που βρίσκονται στην ακτινωτή κατεύθυνση και αλληλοσυνδέονται με δοκούς.

Οι άνω ζώνες των νευρώσεων σχηματίζουν την επιφάνεια του θόλου (συνήθως σφαιρική). Η οροφή είναι τοποθετημένη κατά μήκος των τεγίδων.

Στην κορυφή, για την επανασύνδεση των νευρώσεων, τοποθετείται ένας άκαμπτος δακτύλιος που λειτουργεί για συμπίεση. Οι νευρώσεις μπορούν να αρθρωθούν ή να στερεωθούν άκαμπτα στον κεντρικό δακτύλιο. Ένα ζεύγος νευρώσεων με θόλο που βρίσκεται στο ίδιο διαμετρικό επίπεδο και διακόπτεται από έναν κεντρικό δακτύλιο θεωρείται ως μια ενιαία, για παράδειγμα τοξωτή, κατασκευή (δύο αρθρώσεων, τριών αρθρώσεων ή χωρίς μεντεσέδες).

Οι θόλοι με ραβδώσεις είναι συστήματα διαχωρισμού. Η διαστολή γίνεται αντιληπτή από τοίχους ή ειδικό διαχωριστικό δακτύλιο σε σχήμα κύκλου ή πολυέδρου με άκαμπτους ή αρθρωτούς αρμούς στις γωνίες.

Ανάμεσα στα πλευρά, με ορισμένο βήμα, στρώνονται δακτυλιοειδείς τεγίδες, πάνω στις οποίες καταστρώματα στέγης. Οι ιμάντες ώμου, εκτός από τον κύριο σκοπό τους, παρέχουν γενική σταθερότητα της άνω ζώνης των νευρώσεων έξω από το επίπεδο, μειώνοντας το μήκος σχεδιασμού τους.

Για να εξασφαλιστεί η συνολική ακαμψία του θόλου στο επίπεδο των τεγίδων, διατάσσονται κεκλιμένες συνδέσεις μεταξύ των νευρώσεων σε ένα συγκεκριμένο βήμα, καθώς και κάθετες συνδέσεις για την αποσύνδεση της εσωτερικής ζώνης της καμάρας - τοποθετούνται αποστάτες μεταξύ των κάθετων συνδέσεων.

Φορτία σχεδιασμού- δικό βάρος της δομής, βάρος εξοπλισμού και ατμοσφαιρικές επιρροές.

Τα σχεδιαστικά στοιχεία του καλύμματος του θόλου είναι: νευρώσεις, στήριγμα και κεντρικοί δακτύλιοι, τεγίδες, δίρριχτες και κάθετες συνδέσεις.

Εάν η επέκταση του θόλου γίνεται αντιληπτή από έναν διαχωριστικό δακτύλιο, τότε κατά τον υπολογισμό του τόξου, ο δακτύλιος μπορεί να αντικατασταθεί από μια υπό όρους σύσφιξη που βρίσκεται στο επίπεδο κάθε ζεύγους ημι-καμάρων (που σχηματίζει ένα επίπεδο τόξο).

Κατά τον υπολογισμό του δακτυλίου στήριξης - με συχνή διάταξη τόξων (νεύρων) του θόλου, η δράση των ωθήσεων τους μπορεί να αντικατασταθεί από ένα ισοδύναμο ομοιόμορφα κατανεμημένο φορτίο:

Θόλοι με ραβδώσεις

Σε αυτά, οι ιμάντες ώμου με νευρώσεις σχηματίζουν ένα άκαμπτο χωρικό σύστημα. Σε αυτή την περίπτωση, οι δακτυλιοειδείς δοκοί λειτουργούν όχι μόνο στην κάμψη από το φορτίο στην επίστρωση, αλλά και από τις αντιδράσεις των ενδιάμεσων νευρώσεων και αντιλαμβάνονται τις δυνάμεις εφελκυσμού ή συμπίεσης που προκύπτουν από ωθήσεις στο σημείο στήριξης του ημι-ανοίγματος πολλαπλών ανοιγμάτων. καμάρες.

Το βάρος των νευρώσεων (καμάρες) σε έναν τέτοιο θόλο μειώνεται λόγω της συμπερίληψης δακτυλιοειδών δοκών ως ενδιάμεσων δακτυλίων στήριξης. Οι δακτυλιοειδείς νευρώσεις σε έναν τέτοιο θόλο λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο όπως ο δακτύλιος στήριξης σε έναν ραβδωτό θόλο και κατά τον υπολογισμό των τόξων μπορούν να αντικατασταθούν με σύσφιξη υπό όρους.

Με συμμετρικό φορτίο, ο υπολογισμός του θόλου μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίζοντάς τον σε επίπεδες καμάρες με δεσμούς στο επίπεδο των δακτυλιοειδών νευρώσεων (τσαγιού).

Διχτυωτοί θόλοι

Εάν αυξήσετε τη συνδεσιμότητα του συστήματος σε θόλο με ραβδώσεις ή με ραβδώσεις, μπορείτε να αποκτήσετε δικτυωτούς θόλους με αρθρωτές συνδέσεις των ράβδων στους κόμβους.

Σε δικτυωτούς θόλους, μεταξύ των νευρώσεων (καμάρες) και των δακτυλίων (δαχτυλιδιές τεγίδες) υπάρχουν στηρίγματα, χάρη στα οποία οι δυνάμεις κατανέμονται στην επιφάνεια του θόλου. Σε αυτή την περίπτωση, οι ράβδοι λειτουργούν κυρίως μόνο σε αξονικές δυνάμεις, γεγονός που μειώνει το βάρος των νευρώσεων (καμάρες) και των δακτυλίων.

Οι ράβδοι των διχτυωτών θόλων είναι κατασκευασμένες από κλειστά προφίλ (στρογγυλής, τετράγωνης ή ορθογώνιας διατομής). Ενώσεις ράβδων όπως σε κατασκευές ή δικτυωτά κελύφη.

Οι θόλοι πλέγματος υπολογίζονται σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας ειδικά ανεπτυγμένα προγράμματα.

Υπολογίζονται κατά προσέγγιση σύμφωνα με την αδιάκοπη θεωρία των κελυφών - ως συνεχές αξονικό συμμετρικό κέλυφος χρησιμοποιώντας τύπους από τα αντίστοιχα θεωρητικά βιβλία αναφοράς.

Θόλοι ακτινωτών δοκών

Είναι θόλοι με ραβδώσεις που αποτελούνται από τεμαχισμένα ημι-δικωτά διατεταγμένα ακτινωτά. Στο κέντρο, τμηματικά ημι-δικτυώματα είναι προσαρτημένα σε ένα άκαμπτο δακτύλιο (δικτυωτό ή συμπαγές τοίχωμα με ενισχυτικά διαφράγματα).

1.8 Κρεμαστά καλύμματα

Τα κρεμαστά επιχρίσματα είναι εκείνα στα οποία τα κύρια φέροντα στοιχεία λειτουργούν υπό τάση.

Αυτά τα στοιχεία χρησιμοποιούν πλήρως τους χάλυβες υψηλής αντοχής, αφού φέρουσα ικανότητακαθορίζεται από τη δύναμη και όχι από τη σταθερότητα.

Οι φέρουσες τεντωμένες ράβδοι - καλώδια - μπορούν να γίνουν εύκαμπτες ή άκαμπτες.

Σκληρά- κατασκευασμένο από καμπύλες δοκούς I.

Εύκαμπτος- από χαλύβδινα σχοινιά (καλώδια) στριμμένα από σύρμα υψηλής αντοχής με R = 120 kN/cm2 ÷ 240 kN/cm2.

Οι κρεμαστές κατασκευές στέγης είναι μια από τις πιο υποσχόμενες δομικές μορφές για τη χρήση υλικών υψηλής αντοχής. Τα δομικά στοιχεία των κρεμαστών οροφών μεταφέρονται εύκολα και τοποθετούνται σχετικά εύκολα. Ωστόσο, η κατασκευή αιωρούμενων επικαλύψεων έχει μια σειρά από δυσκολίες, η επιτυχημένη μηχανική λύση των οποίων καθορίζει την αποτελεσματικότητα της επικάλυψης στο σύνολό της:

Πρώτο μειονέκτημα- Τα κρεμαστά καλύμματα είναι συστήματα διαστολής και για την απορρόφηση της ώθησης απαιτείται μια δομή στήριξης, το κόστος της οποίας μπορεί να είναι σημαντικό μέρος του κόστους ολόκληρης της επικάλυψης. Η μείωση του κόστους των δομών στήριξης μπορεί να επιτευχθεί αυξάνοντας την αποτελεσματικότητα της εργασίας τους - δημιουργώντας επικαλύψεις στρογγυλών, ωοειδών και άλλων μη ευθύγραμμων σχημάτων.

δεύτερο μειονέκτημα- αυξημένη παραμόρφωση των συστημάτων ανάρτησης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο συντελεστής ελαστικότητας των συνεστραμμένων καλωδίων είναι μικρότερος από αυτόν του χάλυβα έλασης (Etrosa = 1,5 ÷ 1,8 × 10 5 MPa, ράβδοι έλασης Ε = 2,06 × 10 5 MPa), και η περιοχή ελαστική εργασίαΟ χάλυβας υψηλής αντοχής είναι σημαντικά μεγαλύτερος από αυτόν του συνηθισμένου χάλυβα. Έτσι, η σχετική παραμόρφωση του καλωδίου στο ελαστικό στάδιο εργασίας, ε = G/E, είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από ό,τι για στοιχεία από συνηθισμένο χάλυβα.

Τα περισσότερα συστήματα αιωρούμενης κάλυψης είναι συστήματα στιγμιαίας ακαμψίας, δηλ. συστήματα που λειτουργούν ελαστικά μόνο υπό φορτία ισορροπίας και υπό τη δράση ανομοιόμορφων φορτίων σε αυτά, εκτός από ελαστικές παραμορφώσεις, εμφανίζονται και κινηματικές μετατοπίσεις του συστήματος, που οδηγούν σε αλλαγή της ακεραιότητας του συστήματος γεωμετρικής επίστρωσης.

Για τη μείωση των κινηματικών κινήσεων, τα συστήματα αιωρούμενης επίστρωσης είναι συχνά εξοπλισμένα με ειδικές συσκευές σταθεροποίησης και προεντεταμένα.

Τύποι Σχεδίων Κρεμάσματος

1. Συστήματα μονής ζώνης με εύκαμπτα καλώδια

Τέτοια συστήματα επίστρωσης σχεδιάζονται ορθογώνια ή καμπύλα σε κάτοψη, για παράδειγμα, στρογγυλά (βλ. Εικ. 11).

Είναι προεντεταμένα κελύφη από οπλισμένο σκυρόδεμα που λειτουργούν υπό τάση. Ο καταπονημένος οπλισμός σε αυτά είναι ένα σύστημα εύκαμπτων καλωδίων, πάνω στα οποία τοποθετούνται προκατασκευασμένα καλώδια κατά την εγκατάσταση. πλάκες από οπλισμένο σκυρόδεμα. Αυτή τη στιγμή τοποθετείται επιπλέον βάρος στα καλώδια, το οποίο αφαιρείται μετά την τοποθέτηση όλων των πλακών από οπλισμένο σκυρόδεμα και τη σφράγιση των ραφών. Τα καλώδια συμπιέζουν τις πλάκες από οπλισμένο σκυρόδεμα και το κέλυφος από οπλισμένο σκυρόδεμα που προκύπτει δέχεται μια προκαταρκτική θλιπτική τάση, επιτρέποντάς του να απορροφά την εφελκυστική τάση από εξωτερικά φορτία και να εξασφαλίζει τη συνολική σταθερότητα της κατασκευής. Η φέρουσα ικανότητα της επίστρωσης εξασφαλίζεται από την τάση των καλωδίων.

Στις ορθογώνιες στέγες, η ώθηση των καλωδίων απορροφάται από μια δομή στήριξης από τύπους και άγκυρες στερεωμένες στο έδαφος.

Ρύζι. έντεκα- Επικαλύψεις μονής ζώνης με εύκαμπτα καλώδια

(α - ορθογώνιο σε κάτοψη, β - στρογγυλό σε κάτοψη)

Σε επικαλύψεις στρογγυλής (οβάλ) κάτοψης, η ώθηση μεταδίδεται στον εξωτερικό συμπιεσμένο δακτύλιο που βρίσκεται στις κολώνες και στον εσωτερικό (τεντωμένο) μεταλλικό δακτύλιο.

Η πτώση των καλωδίων τέτοιων επικαλύψεων είναι συνήθως f=1/10÷1/20 L. Τέτοια κελύφη είναι επίπεδα.

Η διατομή των καλωδίων οροφής προσδιορίζεται από φορτίο εγκατάστασης. Σε αυτή την περίπτωση, τα καλώδια λειτουργούν ως ξεχωριστά σπειρώματα και η διαστολή σε αυτά μπορεί να προσδιοριστεί χωρίς να ληφθούν υπόψη οι παραμορφώσεις τους H=M/f, όπου M είναι η ροπή δέσμης από το φορτίο σχεδιασμού, f είναι η πτώση του νήματος.


Η μεγαλύτερη δύναμη στο καλώδιο θα είναι στο στήριγμα

όπου V είναι η αντίδραση δέσμης.

2. Συστήματα μονής ζώνης με άκαμπτα καλώδια

Ρύζι. 12- 1 - διαμήκεις καμπτικές-άκαμπτες νευρώσεις. 2 - εγκάρσιες νευρώσεις.

3 - μεμβράνη αλουμινίου, t = 1,5 mm

Σε τέτοια καλύμματα, τα λυγισμένα άκαμπτα καλώδια που συνδέονται στον ιμάντα στήριξης λειτουργούν υπό την επίδραση ενός εφελκυστικού φορτίου με κάμψη. Επιπλέον, υπό τη δράση ενός ομοιόμορφου φορτίου, η αναλογία κάμψης σε τάσεις είναι μικρή. Κάτω από τη δράση ενός ανομοιόμορφου φορτίου, τα άκαμπτα καλώδια αρχίζουν να αντιστέκονται έντονα στην τοπική κάμψη, γεγονός που μειώνει σημαντικά την παραμόρφωση ολόκληρης της επίστρωσης.

Η πτώση των καλωδίων τέτοιων επικαλύψεων είναι συνήθως 1/20 ÷ 1/30 L. Ωστόσο, η χρήση άκαμπτων σπειρωμάτων είναι δυνατή μόνο για μικρά ανοίγματα, επειδή Καθώς το άνοιγμα αυξάνεται, η εγκατάσταση γίνεται σημαντικά πιο περίπλοκη και το βάρος τους αυξάνεται. Τέτοια άκαμπτα καλώδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τοποθέτηση μιας ελαφριάς οροφής· δεν χρειάζεται προένταση (ο ρόλος του διαδραματίζεται από την ακαμψία κάμψης του καλωδίου).

Με ομοιόμορφο φορτίο, η ώθηση στη βάση του καλωδίου καθορίζεται από τον τύπο

H = 8/3 ×[(EA)/(l 2 mо)] × (f+fо) × ∆f +Ho;

όπου ∆f=f–fо,

f - εκτροπή υπό φορτίο,

fo – αρχική πτώση;

m1=1+(16/3)/(fo/l) 2

Η ροπή κάμψης στη μέση του καλωδίου βρίσκεται από τον τύπο

M= q I 2 /8–Hf.


3. Κρεμαστές στέγες μονής χορδής, τεντωμένες με εγκάρσιες δοκούς ή ζευκτά

Ρύζι. 13

Η σταθεροποίηση τέτοιων συστημάτων δέσμης καλωδίων επιτυγχάνεται είτε με αυξημένη μάζα εγκάρσιων και άκαμπτων στοιχείων κάμψης είτε με προένταση συρμάτων τύπου σωλήνων που συνδέουν εγκάρσιες δοκούς ή δοκούς με θεμέλια ή στηρίγματα. Τα ελαφριά καλύμματα οροφής τεντώνονται με αυτόν τον τρόπο.

Χάρη στην ακαμψία κάμψης των εγκάρσιων δοκών ή δικτυωμάτων, η επίστρωση αποκτά χωρική ακαμψία, η οποία είναι ιδιαίτερα εμφανής όταν η δομή του ανοίγματος φορτώνεται με τοπικό φορτίο.

4. Συστήματα δύο ζωνών

Ρύζι. 14

Επιστρώσεις αυτού του τύπου έχουν δύο καλωδιακά συστήματα:

- Φορείς- με κάμψη προς τα κάτω.

- Σταθεροποιητικό- έχοντας κάμψη προς τα πάνω.

Αυτό καθιστά ένα τέτοιο σύστημα άμεσα άκαμπτο - ικανό να απορροφά φορτία που δρουν σε δύο διαφορετικές κατευθύνσεις. Το κατακόρυφο φορτίο προκαλεί το νήμα στήριξης τέντωμακαι για το σταθεροποιητικό - συμπίεση. Η αναρρόφηση του ανέμου προκαλεί δυνάμεις του αντίθετου πρόσημου στα καλώδια.

Σε αυτόν τον τύπο επίστρωσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν ελαφριές στέγες.

5. Τεντωμένα πλέγματα σε σχήμα σέλας

Ρύζι. 15

Οι επικαλύψεις αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται για μόνιμα κτίρια και προσωρινές κατασκευές.

Πλέγμα κάλυψης:Τα καλώδια στήριξης (διαμήκη) είναι καμπυλωμένα προς τα κάτω, τα σταθεροποιητικά (εγκάρσια) καλώδια είναι κυρτά προς τα πάνω.

Αυτή η μορφή επικάλυψης επιτρέπει την προένταση του πλέγματος. Η επιφάνεια επίστρωσης είναι ελαφριά και κατασκευασμένη από διάφορα υλικά: από φύλλο χάλυβα μέχρι φιλμ και τέντα.

Η απόσταση του πλέγματος είναι περίπου ένα μέτρο. Ο ακριβής υπολογισμός των ματιών τέτοιων επικαλύψεων είναι δυνατός μόνο σε υπολογιστή.

6. Μεταλλικές μεμβράνες κελύφους

Ρύζι. 16

Το σχήμα σε κάτοψη είναι μια έλλειψη ή ένας κύκλος και το σχήμα των κελυφών είναι αρκετά διαφορετικό: κυλινδρικό, κωνικό, σε σχήμα μπολ, σε σχήμα σέλας και σε σχήμα σκηνής. Τα περισσότερα από αυτά λειτουργούν σύμφωνα με ένα χωρικό σχήμα, καθιστώντας το πολύ κερδοφόρο και επιτρέποντας τη χρήση φύλλων με πάχος 2 - 5 mm.

Ο υπολογισμός τέτοιων συστημάτων πραγματοποιείται σε υπολογιστή.

Κύριος πλεονέκτημαΤέτοια συστήματα επίστρωσης είναι ένας συνδυασμός λειτουργιών φέρουσας και εγκλεισμού.

Η μόνωση και η στεγανοποίηση τοποθετούνται στο κέλυφος στήριξης χωρίς τη χρήση πλακών οροφής.

Τα πάνελ κελύφους παράγονται στο εργοστάσιο παραγωγής και παραδίδονται για εγκατάσταση με τη μορφή κυλίνδρων, από τα οποία συναρμολογείται ολόκληρο το κέλυφος στο εργοτάξιο χωρίς τη χρήση σκαλωσιάς.

Ενότητα 2. Κατασκευές φύλλων

Οι λαμαρίνες είναι κατασκευές που αποτελούνται κυρίως από μεταλλικά φύλλα και προορίζονται για την αποθήκευση και τη μεταφορά υγρών, αερίων και υλικών χύδην.

Αυτά τα σχέδια περιλαμβάνουν:

Δεξαμενές αποθήκευσης προϊόντων πετρελαίου, νερού και άλλων υγρών.

Δεξαμενές αερίου για αποθήκευση και διανομή αερίων.

Αποθήκες και σιλό για αποθήκευση και διακίνηση υλικών χύδην.

Σωληνώσεις μεγάλης διαμέτρου για τη μεταφορά υγρών, αερίων και θρυμματισμένων ή υγροποιημένων στερεών.

Ειδικά σχέδια για μεταλλουργικές, χημικές και άλλες βιομηχανίες:

Περιβλήματα υψικαμίνου

Θερμοσίφωνες αέρα

Συλλέκτες σκόνης - πλυντήρια, περιβλήματα ηλεκτροστατικών κατακρημνιστηρίων και φίλτρα σακουλών

Σωλήνες καπνού

Συμπαγείς πύργοι τοίχου

Πύργοι ψύξης κ.λπ.

Τέτοιες κατασκευές λαμαρίνας καταλαμβάνουν το 30% όλων των μεταλλικών κατασκευών.

Συνθήκες λειτουργίας για δομές φύλλωναρκετά ποικίλο:

Μπορούν να είναι υπέργεια, υπέργεια, ημιθαμμένα, υπόγεια, υποβρύχια.

Μπορεί να αντιληφθεί στατική και δυναμικά φορτία;

Εργασία κάτω από χαμηλή, μεσαία και υψηλή πίεση;

Υπό την επίδραση των χαμηλών και υψηλές θερμοκρασίες, ουδέτερα και επιθετικά περιβάλλοντα.

Χαρακτηρίζονται από μια κατάσταση τάσης δύο βασικών και σε μέρη όπου συνδέονται με τον πυθμένα και ενισχυτικά, σε μέρη όπου συζευγνύονται κελύφη διαφορετικής καμπυλότητας (δηλαδή στο όριο των αλλαγών στην ακτίνα καμπυλότητας), τοπικά υψηλής τάσης, εξασθενούν γρήγορα καθώς απομακρύνονται από αυτές τις περιοχές - αυτό είναι το λεγόμενο φαινόμενο του φαινομένου ακμής.

Οι δομές φύλλων συνδυάζουν πάντα λειτουργίες φέρουσας και εγκλεισμού.

Οι συγκολλημένες ενώσεις στοιχείων των δομών φύλλων γίνονται από άκρο σε άκρο, επικαλυπτόμενες και από άκρο σε άκρο. Οι συνδέσεις γίνονται με αυτόματη και ημιαυτόματη συγκόλληση τόξου.

Οι περισσότερες δομές φύλλων είναι περιστροφικά κελύφη με λεπτά τοιχώματα.

Τα κελύφη υπολογίζονται χρησιμοποιώντας τις μεθόδους της θεωρίας ελαστικότητας και της θεωρίας κελύφους.

Οι δομές φύλλων έχουν σχεδιαστεί για αντοχή, σταθερότητα και αντοχή.

1.1 Δεξαμενές

Ανάλογα με τη θέση στο χώρο και γεωμετρικό σχήμαχωρίζονται σε κυλινδρικά (κάθετα και οριζόντια), σφαιρικά και σε σχήμα δακρύου.

Με βάση τη θέση τους σε σχέση με το επίπεδο σχεδιασμού της γης, διακρίνονται: υπέργεια (σε στηρίγματα), υπέργεια, ημιθαμμένα, υπόγεια και υποβρύχια.

Μπορούν να είναι σταθερού και μεταβλητού όγκου.

Ο τύπος της δεξαμενής επιλέγεται ανάλογα με τις ιδιότητες του αποθηκευμένου υγρού, τον τρόπο λειτουργίας και τα κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής κατασκευής.

Πιο διαδεδομένοέλαβε κάθετες και οριζόντιες κυλινδρικές δεξαμενές ως τις πιο εύκολες στην κατασκευή και εγκατάσταση.

Κάθετες δεξαμενέςμε σταθερή στέγηείναι δοχεία χαμηλής πίεσης στα οποία αποθηκεύονται πετρελαιοειδή με χαμηλό τζίρο (10 - 12 φορές το χρόνο). Δημιουργούν υπερβολική πίεση στη ζώνη ατμού-αέρα έως και 2 kPa, και κατά την εκκένωση, κενό (έως 0,25 kPa).

Κάθετες δεξαμενές με πλωτή οροφή και πλωτήχρησιμοποιείται για την αποθήκευση προϊόντων πετρελαίου με υψηλό κύκλο εργασιών. Δεν υπάρχει πρακτικά υπερβολική πίεση και κενό σε αυτά.

Χρησιμοποιούνται δεξαμενές υψηλής πίεσης (έως 30 kPa). μακροχρόνια αποθήκευσηπροϊόντα πετρελαίου με τον τζίρο τους όχι περισσότερο από 10 - 12 φορές το χρόνο.

Σφαιρικές δεξαμενές- για αποθήκευση μεγάλων όγκων υγροποιημένων αερίων.

Δεξαμενές σε σχήμα σταγόνας- για αποθήκευση βενζίνης με υψηλή πίεση ατμών.

Κάθετες δεξαμενές


Ρύζι. 17

Βασικά στοιχεία:

Τοίχος (σώμα);

Στέγη (καλύμματα).

Όλα τα δομικά στοιχεία είναι κατασκευασμένα από λαμαρίνα χάλυβα. Είναι εύκολο να κατασκευαστούν και να τοποθετηθούν, και είναι αρκετά οικονομικά όσον αφορά την κατανάλωση χάλυβα.

Έχουν καθοριστεί οι βέλτιστες διαστάσεις μιας κάθετης κυλινδρικής δεξαμενής σταθερού όγκου, στις οποίες η κατανάλωση μετάλλου θα είναι η μικρότερη. Έτσι, μια δεξαμενή με τοίχωμα σταθερού πάχους έχει ελάχιστη μάζα αν

[(mdn + mpok) / mst] = 2 και η τιμή βέλτιστο ύψοςη δεξαμενή καθορίζεται από τον τύπο

όπου V είναι ο όγκος της δεξαμενής,

∆= t ημέρα+t πρόσθεση. κάλυμμα - το άθροισμα του μειωμένου πάχους του πυθμένα και της επικάλυψης,

tst. - πάχος του τοιχώματος του περιβλήματος.

Σε δεξαμενές μεγάλου όγκου, το πάχος του τοιχώματος ποικίλλει σε ύψος. Η μάζα μιας τέτοιας δεξαμενής θα είναι ελάχιστη εάν η συνολική μάζα του πυθμένα και του καλύμματος είναι ίση με τη μάζα του τοίχου, δηλ. mday + mcover = mst.

Σε αυτήν την περίπτωση

όπου Δ= tημέρα. + tpriv. κάλυμμα,

n - συντελεστής υπερφόρτωσης,

γ f. - ειδικό βάρος του υγρού.

Πάτος δεξαμενής

Δεδομένου ότι ο πυθμένας της δεξαμενής στηρίζεται σε ολόκληρη την περιοχή της σε μια αμμώδη βάση, υφίσταται μικρές πιέσεις από την πίεση του υγρού. Επομένως, το πάχος του κάτω φύλλου δεν υπολογίζεται, αλλά λαμβάνεται δομικά, λαμβάνοντας υπόψη την ευκολία εγκατάστασης και την αντοχή στη διάβρωση.

Στα V≤1000m και Δ<15м → tдн = 4мм; при V>1000m και D=18-25m → tdn = 5mm; σε D > 25m → tdn = 6mm. Ρύζι. 18

Τα φύλλα των κάτω πλαισίων συνδέονται μεταξύ τους κατά μήκος των διαμήκων άκρων με επικάλυψη με επικάλυψη 30 - 60 mm την ημέρα. = 4 - 5mm, και όταν tday = 6mm - εκτελούνται από άκρο σε άκρο. Τα εξωτερικά φύλλα - "άκρες" - είναι 1-2 mm παχύτερα από τα φύλλα στο μεσαίο τμήμα του πυθμένα. Τα πάντα παρέχονται από τον κατασκευαστή σε ρολά (Q ≤ 60t).

Κατασκευή τοίχου:

Ρύζι. 19

Το τοίχωμα της δεξαμενής αποτελείται από έναν αριθμό ιμάντων με ύψος ίσο με το πλάτος του φύλλου. Οι ιμάντες συνδέονται μεταξύ τους από άκρο σε άκρο ή επικαλύπτονται με τηλεσκοπικό ή σταδιακό τρόπο. Το ζευγάρωμα του κοντακίου πραγματοποιείται κυρίως στο εργοστάσιο του κατασκευαστή (λιγότερο συχνά κατά την εγκατάσταση), ενώ το ζευγάρωμα στην αγκαλιά γίνεται τόσο στο εργοστάσιο όσο και κατά την εγκατάσταση.

Μια κοινή μέθοδος για την κατασκευή δεξαμενών είναι με κύλιση.

Υπολογισμός αντοχής- ο τοίχος του περιβλήματος είναι φέρον στοιχείο και υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο οριακής κατάστασης σύμφωνα με τις απαιτήσεις του SNiP 11-23-81

Εποικοδομητικές αποφάσεις μεταλλικές επικαλύψειςΤα κτίρια μεγάλου ανοίγματος μπορεί να είναι δοκάρια, τοξωτά, χωροταξικά, κρεμαστά Byte, μεμβράνη κ.λπ. Λαμβάνοντας υπόψη ότι σε τέτοιες κατασκευές το κύριο φορτίο είναι το ίδιο τους το βάρος, θα πρέπει να προσπαθήσουμε να το μειώσουμε, κάτι που επιτυγχάνεται με τη χρήση χάλυβων υψηλής αντοχής και αλουμινίου κράματα.

Στα εγκάρσια πλαίσια περιλαμβάνονται συστήματα δοκών (συνήθως ζευκτά), γεγονός που βελτιώνει τη στατική σχεδίαση της εργασίας. Για ανοίγματα άνω των 60-80 m, συνιστάται η χρήση τοξωτών επικαλύψεων (Εικ. 1). Για μεγάλα ανοίγματα, συνιστάται να σχεδιάζετε τέτοιες επικαλύψεις προεντεταμένες. Στο τοξωτό κάλυμμα που φαίνεται στο Σχ. 2, η άνω χορδή παρέχεται άκαμπτη και η κάτω χορδή και η αψίδα είναι κατασκευασμένα από καλώδια. Μετά την εγκατάσταση του τόξου, οι μονάδες στήριξης αναγκάζονται να μετατοπιστούν προς τα έξω, γεγονός που προκαλεί προκαταρκτική τάση στην κάτω χορδή και στα στηρίγματα του τόξου.

Εικόνα 1. 1 - καμάρα? 2 - σύσφιξη? 3 - σταθερή στήριξη μεντεσέδων. 4 - κινητό στήριγμα μεντεσέδων

Σχήμα 2.1 - καλώδιο? 2 - σκληρή ζώνη

Οι δομές επικάλυψης χωρικού πλέγματος μπορεί να είναι επίπεδες δύο στρώσεων (διπλό πλέγμα) και καμπύλες μονής στρώσης (μονό πλέγμα) ή δύο στρώσεων. Σε κατασκευές με διπλά πλέγματα, δύο παράλληλες επιφάνειες πλέγματος συνδέονται μεταξύ τους με δικτυωτές συνδέσεις.

Τα συστήματα πλέγματος με κανονική δομή ονομάζονται δομικά και χρησιμοποιούνται, κατά κανόνα, με τη μορφή επίπεδων επικαλύψεων. Αντιπροσωπεύουν διάφορα συστήματασταυρωτά ζευκτά (Εικ. 3). Τα δομικά επίπεδα δάπεδα, λόγω της υψηλής χωρικής ακαμψίας τους, έχουν μικρό ύψος (1/16-1/20 του ανοίγματος) και μπορούν να καλύψουν μεγάλα ανοίγματα. Με την τοποθέτηση προβόλου προβόλου πίσω από τη γραμμή στήριξης, επιτυγχάνεται μείωση των ροπών κάμψης και του βάρους της επίστρωσης.

Εικόνα 3. 1,2 - άνω και κάτω πλέγμα μέσης. 3 - τιράντες? 4 - τετράεδρο; 5 - οκτάεδρο. 6 - υποστηρικτικό κεφάλαιο

Οι καμπυλόγραμμες χωρικές επικαλύψεις έχουν συνήθως κυλινδρική ή θολωτή επιφάνεια.

Οι κυλινδρικές επικαλύψεις μπορεί να είναι μονού πλέγματος ή διπλού πλέγματος (καμπυλόγραμμες δομές). Στην εγκάρσια κατεύθυνση λειτουργούν ως θόλος, η ώθηση του οποίου γίνεται αντιληπτή από τους τοίχους ή τους δεσμούς.

Τα καλύμματα θόλου μπορεί να έχουν σχέδιο με ραβδώσεις (ή ραβδωτό δακτύλιο) (Εικ. 4α) ή σχέδιο πλέγματος (Εικ. 4β). Στους ραβδωτούς θόλους, ακτινωτά τοποθετημένες νευρώσεις συνδέονται μεταξύ τους με δοκούς δακτυλίου. Εάν οι τελευταίες σχηματίζουν ένα ενιαίο άκαμπτο χωρικό σύστημα με τις νευρώσεις, τότε οι δακτυλιοειδείς δοκοί λειτουργούν όχι μόνο για τοπική κάμψη, αλλά ως μέρος του συστήματος θόλου αντιλαμβάνονται επίσης δακτυλιοειδή θλιπτικές ή εφελκυστικές δυνάμεις. Στους δικτυωτούς θόλους, η δομή, εκτός από νευρώσεις και στοιχεία δακτυλίου, περιλαμβάνει τιράντες, γεγονός που δημιουργεί συνθήκες υπό τις οποίες οι ράβδοι λειτουργούν μόνο σε αξονικές δυνάμεις.

Εικόνα 4. α - ραβδωτό? β - πλέγμα

Τα αναρτημένα καλύμματα αποτελούνται από περίγραμμα στήριξης και κύρια φέροντα στοιχεία με τη μορφή καλωδίων ή λεπτών χαλύβδινων φύλλων που λειτουργούν υπό τάση. Δεδομένου ότι τα κύρια στοιχεία της κάλυψης λειτουργούν υπό τάση, η φέρουσα ικανότητα τους καθορίζεται από την αντοχή (και όχι από τη σταθερότητα), η οποία επιτρέπει την αποτελεσματική χρήση σχοινιών υψηλής αντοχής ή λαμαρίνας χάλυβα. Τέτοιες επιστρώσεις είναι πολύ οικονομικές, αλλά η αυξημένη παραμορφωσιμότητα περιορίζει τη χρήση τους για επικαλύψεις βιομηχανικών κτιρίων. Επιπλέον, δεδομένης της μεγάλης επέκτασης τέτοιων συστημάτων, είναι σκόπιμο να λαμβάνεται η κάτοψη στρογγυλή, ωοειδής ή πολυγωνική, γεγονός που καθιστά ευκολότερη την αντίληψη της επέκτασης. Από αυτή την άποψη, χρησιμοποιούνται κυρίως για την κάλυψη αθλητικών κτιρίων, εσωτερικών αγορών, εκθεσιακών χώρων, αποθηκών, γκαράζ και άλλων κτιρίων μεγάλων διαστάσεων.

Η σύνθεση των αναρτημένων καλωδίων περιλαμβάνει εύκαμπτα καλώδια (χάλυβα σχοινιά ή ενισχυτικές ράβδους), που βρίσκονται στην ακτινική κατεύθυνση (Εικ. 5α), σε ορθογώνιες κατευθύνσεις (Εικ. 5β) ή παράλληλα μεταξύ τους στην ίδια κατεύθυνση (Εικ. 6). Τα καμπυλόγραμμα κλειστά περιγράμματα στήριξης λειτουργούν κυρίως στη συμπίεση και ο κεντρικός δακτύλιος λειτουργεί υπό τάση. Σε αυτές τις περιπτώσεις, μόνο κάθετες δυνάμεις μεταδίδονται στις κατασκευές που στηρίζουν την επίστρωση (τοίχοι, κολώνες, πλαίσια). Αντίθετα, με ανοιχτά περιγράμματα, η ώθηση μεταφέρεται σε φέρουσες κατασκευέςκτίρια, τα οποία απαιτούν την τοποθέτηση θεμελίων αγκύρωσης που λειτουργούν για να τραβήξουν ή τοίχων με αντηρίδες κ.λπ. Στο σύστημα καλωδίων τοποθετούνται πλάκες από ελαφρύ οπλισμένο σκυρόδεμα ή μεταλλικές πλάκες με πολυμερή μόνωση, τριών στρώσεων κ.λπ.

Εικόνα 5. α - ακτινική διάταξη των καλωδίων. β - ορθογώνιο? 1 - σάβανα? 2 - περίγραμμα στήριξης. 3 - κεντρικός δακτύλιος

Εικόνα 6. 1,2 - σάβανα στη μέση και στο τέλος, αντίστοιχα. 3 - περίγραμμα στήριξης. 4 - πλάκες από οπλισμένο σκυρόδεμα. 5 - θεμέλιο αγκύρωσης

Τα συστήματα στέγης με κρεμασμένα καλώδια είναι πολύ διαφορετικά. Συχνά χρησιμοποιείται ένα σύστημα με συρματόσχοινο σκηνής, στο οποίο ο κεντρικός δακτύλιος στηρίζεται σε μια στήλη και ανεβαίνει σε υψηλότερο επίπεδο από το περίγραμμα στήριξης.

Ένα παράδειγμα τέτοιου συστήματος είναι η κάλυψη μιας αποθήκης λεωφορείων στο Κίεβο με διάμετρο 161 m. Τα συστήματα που περιγράφονται παραπάνω είναι μονής ζώνης. Εκτός από αυτά, χρησιμοποιούνται επίσης συστήματα δύο ιμάντων (ειδικά υπό υψηλά φορτία ανέμου), στα οποία η σταθεροποίηση της επίστρωσης πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα περίγραμμα αντίστροφης καμπυλότητας. Σε τέτοια συστήματα, τα καλώδια στήριξης έχουν κάμψη προς τα κάτω και τα σταθεροποιητικά - προς τα πάνω. Τα καλώδια σταθεροποίησης με εγκατεστημένο ένα κατάστρωμα μπορούν να βρίσκονται πάνω από τα φέροντα, γεγονός που προκαλεί συμπίεση των αντηρίδων (Εικ. 7α). Όταν τα καλώδια σταθεροποίησης βρίσκονται κάτω από τα φέροντα καλώδια, οι συνδέσεις μεταξύ τους θα τεντωθούν (Εικ. 7β). Μια τρίτη επιλογή είναι επίσης δυνατή, στην οποία τα καλώδια στήριξης και σταθεροποίησης τέμνονται και οι βάσεις συμπιέζονται στο μεσαίο τμήμα του καλύμματος και τεντώνονται στα εξωτερικά μέρη (Εικ. 7β).

Εικόνα 7. 1 - σταθεροποιητικά σάβανα. 2 - ράφια? 3 - φέροντα καλώδια

Τα συστήματα κρεμαστών λεπτών φύλλων - επικαλύψεις μεμβράνης - έχουν επίσης γίνει ευρέως διαδεδομένα στην ξένη και εγχώρια πρακτική.

Είναι μια χωρική κατασκευή κατασκευασμένη από λεπτό μεταλλικό φύλλο (χάλυβας ή κράματα αλουμινίου) πάχους πολλών χιλιοστών, στερεωμένο περιμετρικά σε περίγραμμα στήριξης. Τα πλεονεκτήματά τους είναι ο συνδυασμός φέρουσας και εγκλειστικής λειτουργίας, καθώς και η αυξημένη βιομηχανική παραγωγή. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αντί για συνεχή μεμβράνη, η επίστρωση σχηματίζεται από ξεχωριστές λεπτές χαλύβδινες λωρίδες που δεν συνδέονται μεταξύ τους. Οι ταινίες που βρίσκονται σε δύο αμοιβαία κάθετες κατευθύνσεις μπορούν να συμπλέκονται, γεγονός που εμποδίζει την αποκόλλησή τους.

Ένα κάλυμμα συνεχούς μεμβράνης χρησιμοποιήθηκε με επιτυχία για ένα παγκόσμιο στάδιο στη λεωφόρο Mira στη Μόσχα, οι διαστάσεις του οποίου φτάνουν τα 183x224 m (Εικ. 8).

Εικόνα 8. Δομικό διάγραμμα της κάλυψης του καθολικού σταδίου στη λεωφόρο Mira στη Μόσχα (μεμβράνη από χάλυβα πάχους 5 mm): ένα σχέδιο; β - διαμήκης τομή. σε - εγκάρσια

Το αθλητικό συγκρότημα, που κατασκευάστηκε στο Μπισκέκ, περιλαμβάνει μια αίθουσα 3 χιλιάδων θεατών, το κάλυμμα της οποίας έχει σχεδιαστεί με τη μορφή ενός προεντεταμένου συστήματος ανάρτησης μεμβράνης-δοκού (Εικ. 9). Ο σκελετός του κτιρίου είναι κατασκευασμένος από μονολιθικό κτίσμα από οπλισμένο σκυρόδεμα σε μορφή δοκών με δοκούς που βρίσκονται κατά μήκος της περιμέτρου με κάτοψη διαστάσεων 42,5 x 65,15 μ. Η επικάλυψη αποτελείται από ίδια μεμβράνη πάχους 2 mm, διαμήκεις δοκούς και εγκάρσιες δοκούς - αντηρίδες . Η μόνωση με τη μορφή χαλιών ορυκτοβάμβακα αναρτάται από τη μεμβράνη από κάτω, η οροφή είναι κατασκευασμένη από σφραγισμένα στοιχεία αλουμινίου.

Τα καλύμματα μεμβράνης χρησιμοποιούνται επίσης σε πολλά άλλα κτίρια μεγάλου ανοίγματος. Έτσι, στην Αγία Πετρούπολη, καθολική γυμναστήριομε διάμετρο 160 m, καλύπτεται με κέλυφος μεμβράνης πάχους 6 mm. Παρόμοια κοχύλια καλύπτουν επίσης μια καθολική αθλητική αίθουσα με διαστάσεις σχεδίου 66x72 m για 5 χιλιάδες θεατές στο Izmailovo (Μόσχα), το κτίριο της πισίνας Pioneer με διαστάσεις σχεδίου 30x63 m στο Kharkov κ.λπ.

Τα διπλωμένα θησαυροφυλάκια στέγης είναι μια χωρική κατασκευή που μπορεί να κατασκευαστεί από μέταλλο (χάλυβας, κράματα αλουμινίου), οπλισμένο σκυρόδεμα και πλαστικό.

Τέτοιες επικαλύψεις από κράματα αλουμινίου είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικές. Το κύριο δομικό στοιχείο στο τελευταίο μπορεί να είναι ένα φύλλο σε σχήμα ρόμβου (Εικ. 10), λυγισμένο κατά μήκος μιας μεγαλύτερης διαγώνιου. Τα στοιχεία σε σχήμα ρόμβου μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας κυλινδρικούς μεντεσέδες ή άκαμπτους συνδέσμους φλάντζας. Για να αυξηθεί η χωρική ακαμψία της επίστρωσης (ειδικά με αρθρώσεις μεντεσέδων), είναι απαραίτητο

προβλέπουν την τοποθέτηση διαμήκων δεσμών κατά μήκος των προεξεχόντων κόμβων του διπλωμένου τόξου.

Εικόνα 9. 1 - πλαίσιο κτιρίου. 2 - σύστημα ανάρτησης μεμβράνης-δοκού

Εικόνα 10.

Τα καλύμματα μεγάλου ανοίγματος είναι επίπεδα, χωροταξικά και πνευματικά. Αυτές οι επικαλύψεις χρησιμοποιούνται σε δημόσια και βιομηχανικά κτίρια.

Οι επίπεδες κατασκευές κατασκευάζονται από δοκούς, δοκούς, κουφώματα, τόξα, τα οποία είναι κατασκευασμένα από πλαστικοποιημένο ξύλο, έλαση χάλυβα, μονολιθικό και προκατασκευασμένο οπλισμένο σκυρόδεμα.

Οι δοκοί από οπλισμένο σκυρόδεμα χρησιμοποιούνται για άνοιγμα ανοιγμάτων έως 24 m. Οι δοκοί χρησιμοποιούνται σε τμήματα σχήματος Τ και U.

Δεξιά και κουφώματα (με μεντεσέδες και μεντεσέδες) από ξύλο, χάλυβα και οπλισμένο σκυρόδεμα ανοίγματα κάλυψης έως 60 m.

Τα πλαίσια χωρίς μεντεσέδες είναι ενσωματωμένα άκαμπτα στο θεμέλιο. Είναι πολύ ευαίσθητα σε άνιση βροχόπτωση. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται σε ισχυρά και ομοιογενή εδάφη. Τα αρθρωτά πλαίσια είναι λιγότερο ευαίσθητα σε ανώμαλες καθιζήσεις εδάφους. Υπάρχουν πλαίσια ενός, δύο και τριών μεντεσέδων. Μονόστροφος - ο μεντεσές βρίσκεται στη μέση του ανοίγματος. Διπλοί μεντεσέδες - μεντεσέδες στα στηρίγματα.

Οι καμάρες είναι αποτελεσματικές κατασκευές για την κάλυψη μεγάλων ανοιγμάτων, επειδή... Τα περιγράμματα τους μπορούν να προσεγγιστούν με την καμπύλη πίεσης και έτσι το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί βέλτιστα. Οι οριζόντιες δυνάμεις (ώση) που προκύπτουν σε τοξωτές κατασκευές μειώνονται καθώς αυξάνεται η ακτίνα του περιγράμματος του τόξου. Ταυτόχρονα, αυξάνεται η ανυψωτική μπούμα του τόξου και, κατά συνέπεια, ο όγκος κατασκευής του κτιρίου. Αυτό οδηγεί σε αύξηση του κόστους θέρμανσης και εξισορρόπηση του κόστους. Οι καμάρες είναι ευρέως διαδεδομένες στα καλύμματα αθλητικών κτιρίων μεγάλων ανοιγμάτων.

Χωρικές κατασκευές - εγκάρσιες επικαλύψεις, θόλοι, κοχύλια, κρεμαστά καλύμματα.

Τα σταυρωτά καλύμματα μπορούν να διπλωθούν ή να δικτυωθούν.

Για την κάλυψη μεγάλων ανοιγμάτων, χρησιμοποιούνται διπλωμένα καλύμματα από οπλισμένο σκυρόδεμα (έως 50 m) και οπλισμένο τσιμέντο (έως 60 m). Σχηματίζονται από επίπεδα τεμνόμενα στοιχεία σε όλο το άνοιγμα. Οι πτυχές είναι: ορθογώνιες και κυλινδρικές. πριονοδοντος? με τη μορφή τριγωνικών επιπέδων. πρισματικός τύπος? τραπεζοειδές προφίλ κ.λπ.

Οι επενδύσεις πλέγματος από οπλισμένο σκυρόδεμα είναι σχεδιασμένες για ανοίγματα έως 50 m και από χαλύβδινα στοιχεία - έως 100 m. Σε αυτές τις επικαλύψεις τέμνονται τρίγωνα από οπλισμένο σκυρόδεμα και χάλυβα. Τα στοιχεία λειτουργούν σε δύο κατευθύνσεις, επομένως το ύψος τους είναι μικρότερο από αυτό των δοκών - αυτό μειώνει τον όγκο του κτιρίου.

Διαγώνιες κατασκευές και συστήματα με επίπεδα ζευκτά και πλαίσια γίνονται ανοιχτά στο εσωτερικό. Συχνά κατασκευάζουν ψευδοροφές, οι οποίες ενισχύονται στο κάτω μέρος των ζευκτών.

Ο τρούλος είναι η αρχαιότερη κατασκευή. Χρησιμοποιήθηκε γιατί είναι δυνατόν να επιλεγούν τέτοια σχήματα που να μην προκύπτουν δυνάμεις εφελκυσμού στα στοιχεία του τόξου. Σε αίθουσες όπου είναι επιθυμητό να δημιουργηθεί ένας μεγάλος εναέριος χώρος (αγορές, γυμναστήρια) και όπου δεν υπάρχει υψηλό συνεχές κόστος θέρμανσης, χρησιμοποιούν διάφοροι τύποιΘόλος από μονολιθικό ή προκατασκευασμένο οπλισμένο σκυρόδεμα, θόλος-μεμβράνες από φύλλο χάλυβα πάχους 3 mm με μόνωση κολλημένη από κάτω. Οι αίθουσες προσωρινής έκθεσης είναι κατασκευασμένες από κολλημένες-πλαστικές κατασκευές.

Τα αναρτημένα καλύμματα καλύπτουν ανοίγματα έως και 100 μ. Τα κύρια στοιχεία αυτών των επικαλύψεων λειτουργούν υπό τάση και μεταφέρουν φορτία από το κάλυμμα στις άγκυρες. Έχουν καμπυλόγραμμα περιγράμματα και είναι εύκαμπτα ή άκαμπτα νήματα, μεμβράνες ή κρεμαστά ζευκτά. Σύμφωνα με τα σχεδιαστικά τους χαρακτηριστικά, τα κρεμαστά καλύμματα διακρίνονται: μονή ζώνη. δύο ζώνη? hyparas (υπερβολικά παραβολοειδή) και καλωδιακά.

Στις αναρτημένες επικαλύψεις, τα φέροντα στοιχεία είναι χαλύβδινα καλώδια. Τραβιέται μέσα από μερικά δομή στήριξηςκαι ενισχύεται με ραγάδες. Πλεονεκτήματα των κρεμαστών κατασκευών - εξοικονόμηση μετάλλου και πολλά άλλα αποτελεσματική χρήσηφέροντα στοιχεία σε σύγκριση με κατασκευές δοκών και πλαισίου, επειδή τα καλώδια λειτουργούν υπό τάση. Μειονεκτήματα: οι κρεμαστές στέγες έχουν χαμηλή ακαμψία, επομένως το κατάστρωμα στέγης συχνά παραμορφώνεται. είναι δύσκολο να εξασφαλιστεί η απομάκρυνση της ατμοσφαιρικής υγρασίας.

Τα καλύμματα μονής ζώνης χρησιμοποιούνται συχνότερα από άλλα, επειδή Είναι τεχνολογικά προηγμένα στην κατασκευή τους και εύκολα στην εγκατάσταση. Μπορούν να δώσουν τη δομή τα περισσότερα διαφορετικά σχήματα. Τα καλύμματα μονής ζώνης αποτελούνται από ένα σύστημα ακτινωτών ή τεμνόμενων στηρίξεων που μεταδίδουν οριζόντιες δυνάμεις σε άκαμπτα πλαίσια, πλαίσια ραφιών ή δοκούς σύνδεσης κλειστού βρόχου. Οι πλάκες είναι κρεμασμένες στα καλώδια τύπου τύπου, και κάτω από αυτό το φορτίο τα καλώδια τύπου τεντώνονται. Αυτή τη στιγμή, οι ραφές μεταξύ των πλακών τσιμεντώνονται και οι αρμοί συγκολλούνται. Λόγω των ελαστικών παραμορφώσεων των νημάτων, οι πλάκες συμπιέζονται και η δομή αρχίζει να λειτουργεί ως μονολιθικό κέλυφος. Σε κυλινδρικές επικαλύψεις δημιουργείται μια ελαφρά καμπυλότητα του καλύμματος στην κατεύθυνση κάθετη προς τους άξονες των νημάτων. Αυτό γίνεται για την αποστράγγιση του νερού της βροχής. Από παραβολικά συστήματα σε σχήμα ανεστραμμένου θόλου, το νερό ρέει στο κέντρο της επίστρωσης και αφαιρείται εσωτερική αποχέτευση. Στην περίμετρο της αίθουσας τοποθετούνται ανυψωτικά και στην ψευδοροφή κρύβονται οριζόντιοι αγωγοί διανομής. Ο ευκολότερος τρόπος αποστράγγισης του νερού είναι από καλύμματα σκηνής.

Σε επικαλύψεις διπλού ιμάντα χρησιμοποιούνται δύο κοίλοι ιμάντες που συνδέονται με τεντωμένα νήματα. Τα πιο συνηθισμένα είναι τα κυκλικά ως προς το σχεδιασμό. Τα νήματα κατά μήκος της περιμέτρου συνδέονται με τον εξωτερικό δακτύλιο και στο κέντρο - στον εσωτερικό. Ανάλογα με το ύψος του κεντρικού δακτυλίου, το σύστημα μπορεί να γίνει κοίλο ή κυρτό. Το κυρτό σύστημα σάς επιτρέπει να ανυψώνετε το κεντρικό τμήμα του καλύμματος και έτσι να εκτρέπετε το νερό στα εξωτερικά τοιχώματα, χωρίς να καταφεύγετε σε οριζόντια δρομολόγηση των υδρορροών και να χρησιμοποιείτε ένα διπλωμένο σύστημα κάλυψης.

Τα Hyparas (υπερβολικά παραβολοειδή) είναι κρεμαστά καλύμματα σε σχήμα σέλας. Σχηματίζονται σε μεμβράνες πλέγματος από δύο τύπους νημάτων. Μερικά νήματα είναι φέροντα και τα δεύτερα τεντώνονται. Κατά μήκος της περιμέτρου, τα νήματα είναι ενσωματωμένα σε κλειστό βρόχο. Κατά μήκος των νημάτων τοποθετούνται πλάκες ή δίσκοι. Είναι μονολιθικά φορτώνοντάς τα πρώτα με έρμα ή τεντώνοντας τα καλώδια στήριξης με γρύλους. Μετά από αυτό, τα νήματα τάνυσης δέχονται τη μεγαλύτερη τάση και οι αρμοί των πλακών που είναι κάθετες σε αυτά τα νήματα ανοίγουν. Σφραγίζονται με διογκωτική τσιμεντοκονία. Ως αποτέλεσμα, η δομή μετατρέπεται σε ένα άκαμπτο κέλυφος. Τα Hyparas καλύπτουν κατασκευές που έχουν περίγραμμα κυκλικής κάτοψης.

Τα καλώδια καλώδια αποτελούνται από τεντωμένα στοιχεία - καλώδια. κατασκευές που εργάζονται σε συμπίεση - αντηρίδες και κάμψη - δοκοί, δοκοί, πλάκες και κελύφη. Αυτές οι επικαλύψεις μπορούν να έχουν όχι μόνο χωροταξικό σχεδιασμό, αλλά και επίπεδο. Χρησιμοποιούν ίσιες ράβδους - καλώδια. Ως εκ τούτου, οι κατασκευές με συρματόσχοινο είναι πιο άκαμπτες και οι κινηματικές κινήσεις των στοιχείων τους είναι λιγότερες από εκείνες άλλων αιωρούμενων επικαλύψεων.

Κοχύλια - μονή και διπλή καμπυλότητα. Ενιαία καμπυλότητα - κυλινδρική ή κωνικές επιφάνειες. Διπλή καμπυλότητα - κατασκευασμένη με τη μορφή θόλου ή ελλειψοειδούς. Σύμφωνα με τη δομή του κελύφους διακρίνονται: λεία, ραβδωτά, κυματιστά, διχτυωτά, μονολιθικά και προκατασκευασμένα.

Οι πνευματικές οροφές χρησιμοποιούνται επίσης για την κάλυψη ανοιγμάτων έως 30 μ. Χρησιμοποιούνται για προσωρινές κατασκευές. Υπάρχουν τρεις τύποι: κοχύλια που υποστηρίζονται από αέρα. πνευματικά πλαίσια? πνευματικοί φακοί. Τα κοχύλια που υποστηρίζονται από τον αέρα είναι κύλινδροι κατασκευασμένοι από καουτσούκ ή συνθετικά υφάσματα. Στο εσωτερικό τους δημιουργείται υπερβολική πίεση αέρα. Ισχύει για ΑΘΛΗΤΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ, εκθέσεις. Τα πνευματικά πλαίσια είναι επιμήκεις κύλινδροι με τη μορφή ξεχωριστών τόξων με υπερβολική πίεση αέρα. Τα τόξα συνδέονται σε ένα συνεχές τόξο με βήμα 3-4 μ. Οι πνευματικοί φακοί είναι μεγάλα μαξιλάρια φουσκωμένα με αέρα, τα οποία αιωρούνται από άκαμπτο δομές πλαισίου. Χρησιμοποιείται για το στήσιμο καλοκαιρινών τσίρκων και θεάτρων.

Κατασκευές μεγάλου ανοίγματοςδιαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην παγκόσμια αρχιτεκτονική. Και αυτό ορίστηκε στην αρχαιότητα, όταν εμφανίστηκε αυτή η ιδιαίτερη κατεύθυνση του αρχιτεκτονικού σχεδιασμού.

Η ιδέα και η υλοποίηση έργων μεγάλης διάρκειας είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την κύρια επιθυμία όχι μόνο του κατασκευαστή και του αρχιτέκτονα, αλλά και ολόκληρης της ανθρωπότητας - την επιθυμία να κατακτήσει το διάστημα. Γι' αυτό, ξεκινώντας από το 125 μ.Χ. ε., όταν εμφανίστηκε η πρώτη μακρόστενη κατασκευή γνωστή στην ιστορία, το Πάνθεον της Ρώμης (διάμετρος βάσης - 43 μ.), και τελειώνοντας με τις δημιουργίες των σύγχρονων αρχιτεκτόνων, οι κατασκευές με μεγάλο άνοιγμα είναι ιδιαίτερα δημοφιλείς.

Ιστορία κατασκευών μεγάλου ανοίγματος

Όπως προαναφέρθηκε, το πρώτο ήταν το Πάνθεον της Ρώμης, που χτίστηκε το 125 μ.Χ. μι. Αργότερα εμφανίστηκαν και άλλα μεγαλοπρεπή κτίσματα με θολωτά στοιχεία μεγάλου ανοίγματος. Εντυπωσιακό παράδειγμα είναι η εκκλησία της Αγίας Σοφίας, που χτίστηκε στην Κωνσταντινούπολη το 537 μ.Χ. μι. Η διάμετρος του θόλου είναι 32 μέτρα και ο ίδιος δίνει σε ολόκληρη τη δομή όχι μόνο μεγαλοπρέπεια, αλλά και εκπληκτική ομορφιά, την οποία θαυμάζουν τόσο οι τουρίστες όσο και οι αρχιτέκτονες μέχρι σήμερα.

Σε εκείνους και μεταγενέστερους χρόνους ήταν αδύνατο να κατασκευαστούν ελαφριές κατασκευές από πέτρα. Ως εκ τούτου, οι θολωτές κατασκευές χαρακτηρίζονταν από μεγάλη μαζικότητα και η κατασκευή τους απαιτούσε σοβαρές δαπάνες χρόνου - έως και εκατό χρόνια ή περισσότερο.

Αργότερα άρχισαν να χρησιμοποιούνται ξύλινες κατασκευές για την κατασκευή δαπέδων μεγάλων ανοιγμάτων. Εδώ λαμπρό παράδειγμαείναι ένα επίτευγμα της εγχώριας αρχιτεκτονικής - το πρώην Manege στη Μόσχα χτίστηκε το 1812 και είχε ξύλινα ανοίγματα μήκους 30 μέτρων στο σχεδιασμό του.

Ο 18ος-19ος αιώνας χαρακτηρίστηκε από την ανάπτυξη της σιδηρούχας μεταλλουργίας, η οποία έδωσε νέα και πιο ανθεκτικά υλικά για την κατασκευή - χάλυβας και χυτοσίδηρος. Αυτό σηματοδότησε την εμφάνιση των αεροσκαφών μεγάλου εύρους στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. μεταλλικές κατασκευές, τα οποία έχουν λάβει ευρεία εφαρμογή στη ρωσική και παγκόσμια αρχιτεκτονική.

Το επόμενο οικοδομικό υλικό που διεύρυνε σημαντικά τις δυνατότητες των αρχιτεκτόνων ήταν οι κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα. Χάρη στην εμφάνιση και τη βελτίωση των κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα, η παγκόσμια αρχιτεκτονική του 20ου αιώνα αναπληρώθηκε με λεπτά τοιχώματα χωρικές δομές. Ταυτόχρονα, στο δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα, άρχισαν να χρησιμοποιούνται ευρέως αναρτημένα καλύμματα, ράβδοι και πνευματικά συστήματα.

Στο δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα εμφανίστηκε και το πλαστικοποιημένο ξύλο. Η ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας κατέστησε δυνατή την «επαναφορά στη ζωή» ξύλινων κατασκευών μεγάλου ανοίγματος, την επίτευξη ειδικών δεικτών ελαφρότητας και έλλειψης βαρύτητας, την κατάκτηση του χώρου, χωρίς συμβιβασμούς στη δύναμη και την αξιοπιστία.

Κατασκευές μεγάλου ανοίγματος στον σύγχρονο κόσμο

Όπως δείχνει η ιστορία, η λογική της ανάπτυξης αεροσκαφών μεγάλου εύρους δομικά συστήματαείχε ως στόχο τη βελτίωση της ποιότητας και της αξιοπιστίας της κατασκευής, καθώς και της αρχιτεκτονικής αξίας του κτιρίου. Η χρήση αυτού του τύπου κατασκευής κατέστησε δυνατή την αξιοποίηση του πλήρους δυναμικού των φέρον ιδιοτήτων του υλικού, δημιουργώντας έτσι ελαφριά, αξιόπιστα και οικονομικά δάπεδα. Όλα αυτά είναι ιδιαίτερα σημαντικά για έναν σύγχρονο αρχιτέκτονα, όταν ο σύγχρονη κατασκευήέχει προωθηθεί η μείωση της μάζας των κατασκευών και κατασκευών.

Τι είναι όμως οι κατασκευές μεγάλου ανοίγματος; Εδώ οι απόψεις των ειδικών διίστανται. Δεν υπάρχει ενιαίος ορισμός. Σύμφωνα με μια εκδοχή, πρόκειται για οποιαδήποτε δομή με μήκος ανοίγματος άνω των 36 μ. Σύμφωνα με μια άλλη, κατασκευές με μη υποστηριζόμενη κάλυψη μήκους άνω των 60 μέτρων, αν και έχουν ήδη ταξινομηθεί ως μοναδικές. Τα τελευταία περιλαμβάνουν επίσης κτίρια με άνοιγμα άνω των εκατό μέτρων.

Αλλά σε κάθε περίπτωση, ανεξάρτητα από τον ορισμό, σύγχρονη αρχιτεκτονικήΕίναι σαφές ότι οι κατασκευές μεγάλου ανοίγματος είναι πολύπλοκα αντικείμενα. Και αυτό σημαίνει υψηλό επίπεδο ευθύνης για τον αρχιτέκτονα, την ανάγκη λήψης πρόσθετων μέτρων ασφαλείας σε κάθε στάδιο - αρχιτεκτονικός σχεδιασμός, κατασκευή, λειτουργία.

Ένα σημαντικό σημείο είναι η επιλογή του οικοδομικού υλικού - ξύλο, οπλισμένο σκυρόδεμα ή χάλυβας. Εκτός από αυτά τα παραδοσιακά υλικά, χρησιμοποιούνται επίσης ειδικά υφάσματα, καλώδια και ανθρακονήματα. Η επιλογή του υλικού εξαρτάται από τα καθήκοντα που αντιμετωπίζει ο αρχιτέκτονας και τις ιδιαιτερότητες της κατασκευής. Ας εξετάσουμε τα κύρια υλικά που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη κατασκευή μεγάλου ανοίγματος.

Προοπτικές για κατασκευή μεγάλου ανοίγματος

Λαμβάνοντας υπόψη την ιστορία της παγκόσμιας αρχιτεκτονικής και την αναπόφευκτη επιθυμία του ανθρώπου να κατακτήσει το διάστημα και να δημιουργήσει τέλειες αρχιτεκτονικές φόρμες, μπορούμε να προβλέψουμε με ασφάλεια μια σταθερή αύξηση της προσοχής στις κατασκευές μεγάλου ανοίγματος. Όσον αφορά τα υλικά, εκτός από τις σύγχρονες λύσεις υψηλής τεχνολογίας, θα δοθεί αυξανόμενη προσοχή στο FCC, το οποίο αποτελεί μια μοναδική σύνθεση παραδοσιακού υλικού και σύγχρονης υψηλής τεχνολογίας.

Όσον αφορά τη Ρωσία, δεδομένου του ρυθμού οικονομικής ανάπτυξης και της ανικανοποίητης ανάγκης για εγκαταστάσεις για διάφορους σκοπούς, συμπεριλαμβανομένων των εμπορικών και αθλητικών υποδομών, ο όγκος κατασκευής κτιρίων και κατασκευών μεγάλης έκτασης θα αυξάνεται συνεχώς. Και εδώ οι μοναδικές σχεδιαστικές λύσεις, η ποιότητα των υλικών και η χρήση καινοτόμων τεχνολογιών θα διαδραματίσουν όλο και πιο σημαντικό ρόλο.

Ας μην ξεχνάμε όμως και την οικονομική συνιστώσα. Αυτό είναι που στέκεται και θα σταθεί στην πρώτη γραμμή, και μέσω αυτού θα εξεταστεί η αποτελεσματικότητα ενός συγκεκριμένου υλικού, τεχνολογίας και σχεδιαστικής λύσης. Και από αυτή την άποψη, θα ήθελα και πάλι να θυμηθώ για κατασκευές από πλαστικοποιημένο ξύλο. Σύμφωνα με πολλούς ειδικούς, κρατούν το μέλλον της κατασκευής μεγάλου ανοίγματος.

  • Κάθετες διαστάσεις
  • Οριζόντιες διαστάσεις
  • Χαρακτηριστικά της διάταξης πλαισίων πολλαπλών ανοιγμάτων.
  • Ερώτηση 49. Σύνδεση μεταξύ στηλών. Συνδέσεις κάλυψης. Ημιξυλώδεις κατασκευές και κατασκευές για πλήρωση ανοιγμάτων. Σταθερά φορτία. Προσωρινά φορτία. Λογιστική για το χωρικό έργο του πλαισίου. Συνδέσεις μεταξύ στηλών.
  • Συνδέσεις κάλυψης.
  • Ημιξύλινο κτίριο .Το σύστημα των δομικών στοιχείων που χρησιμεύουν για τη στήριξη της περίφραξης του τοίχου και την απορρόφηση των φορτίων ανέμου ονομάζεται ημι-ξυλεία.
  • Ειδικές λύσεις για δομικά σχήματα κουφωμάτων
  • Ερώτηση 50. Χαρακτηριστικά του υπολογισμού των εγκάρσιων πλαισίων. Φορτία που δρουν στο πλαίσιο. Σταθερά φορτία. Προσωρινά φορτία. Λογιστική για το χωρικό έργο του πλαισίου. Χαρακτηριστικά του υπολογισμού των εγκάρσιων πλαισίων.
  • Ερώτηση 51. Κατασκευή βιομηχανικού κτιρίου. Κάλυψη με τεγίδες. Επιστρώσεις που δεν τρέχουν. Μασίφ τεγίδες. Τεγίδες δικτυωτές. Καλυπτικές κατασκευές.
  • Καλύμματα με τεγίδα.
  • Επικάλυψη που δεν τρέχει.
  • Ερώτηση 51. Κατασκευή βιομηχανικού κτιρίου. Κάλυψη με τεγίδες. Επιστρώσεις που δεν τρέχουν. Μασίφ τεγίδες. Τεγίδες δικτυωτές.
  • Καλύμματα από τεγίδες
  • Επιστρώσεις που δεν τρίβονται
  • Μασίφ τεγίδες
  • Καφασωτές τεγίδες
  • Ερώτηση 52. Στήλες κουφωμάτων βιομηχανικών κτιρίων. Τύποι στηλών. Από ποια στοιχεία αποτελούνται οι στήλες; Στήλες πλαισίου. Τύποι στηλών.
  • Ερώτηση 53. Υπολογισμός και σχεδιασμός ράβδου συμπαγούς στήλης. Υπολογισμός και σχεδιασμός ράβδου διαμπερούς στήλης. Υπολογισμός και σχεδιασμός ράβδου στήλης.
  • Συμπαγής στήλη.
  • 1. Προσδιορίστε το εκτιμώμενο μήκος της στήλης στο επίπεδο του πλαισίου για το άνω και το κάτω μέρος χωριστά:
  • 2. Επιλογή του τμήματος του πάνω μέρους της στήλης.
  • Η απαιτούμενη περιοχή διατομής της στήλης καθορίζεται από τον τύπο
  • 3.Διάταξη ενότητας
  • 4. Προσδιορίστε τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του αποδεκτού τμήματος: α; IX; Iy; Wx; IX; iy.
  • 5. Ελέγξτε τη σταθερότητα του πάνω μέρους της στήλης στο επίπεδο δράσης της στιγμής
  • 6. Ελέγξτε τη σταθερότητα του πάνω μέρους της στήλης από το επίπεδο δράσης της στιγμής
  • 7. Ελέγξτε την τοπική σταθερότητα των ζωνών και των τοίχων.
  • 8. Επιλογή του τμήματος του κάτω (γερανού) τμήματος της κολόνας.
  • 9.Απαιτούμενη επιφάνεια διατομής
  • 10.Σύνδεση του πάνω μέρους της κολόνας με το κάτω μέρος (διασταύρωση).
  • 11. Βάση στήλης.
  • Μέσω στήλης.
  • Χαρακτηριστικά του υπολογισμού μιας διαμπερούς στήλης
  • 1. Προσδιορισμός των εκτιμώμενων μηκών στηλών
  • 2. Επιλογή του τμήματος του πάνω μέρους της στήλης.
  • 3. Επιλογή του τμήματος του κάτω μέρους της στήλης.
  • 4.Υπολογισμός του πλέγματος του γερανού τμήματος της στήλης.
  • 5.Υπολογισμός της ένωσης των άνω και κάτω τμημάτων του υποστυλώματος (διασταύρωση).
  • 6. Υπολογισμός της βάσης στήλης.
  • Φορτία σε κατασκευές γερανών.
  • Ερώτηση 55. Συμπαγείς δοκοί γερανού. Εποικοδομητικές αποφάσεις. Βασικά στοιχεία υπολογισμού δοκών γερανού. Συμπαγείς δοκοί γερανού.
  • Υπολογισμός δοκών γερανού
  • Ερώτηση 56. Δικτυωτές δοκοί γερανού (δικτυώματα). Βασικές αρχές υπολογισμού και σχεδιασμού. Δεξιά γερανού και δοκών. Βασικές αρχές υπολογισμού και σχεδιασμού.
  • Ερώτηση 57. Μονάδες στήριξης δοκών γερανού. Ράγες γερανού, στερέωσή τους σε δοκούς γερανού. Σταματά για βρύσες.
  • Ερώτηση 59. Λύσεις σχεδιασμού για συστήματα μεγάλου ανοίγματος. Φορτία που δρουν σε κατασκευές μεγάλου ανοίγματος. Διάταξη πλαισίων για επικαλύψεις μεγάλου ανοίγματος
  • Ερώτηση 62. Τοξωτές κατασκευές μεγάλου ανοίγματος. Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Φορτία που δρουν σε τοξωτές κατασκευές. Βασικά στοιχεία υπολογισμού και σχεδίασης τοξωτών κατασκευών. Τοξωτές κατασκευές
  • Ερώτηση 59. Λύσεις σχεδιασμού για συστήματα μεγάλου ανοίγματος. Φορτία που δρουν σε κατασκευές μεγάλου ανοίγματος. Διάταξη πλαισίων για επικαλύψεις μεγάλου ανοίγματος

    Τα κουφώματα στεγών μεγάλου ανοίγματος με φέροντα συστήματα δοκού και πλαισίου έχουν σχέδιο διάταξης κοντά στα κουφώματα βιομηχανικών κτιρίων. Για μεγάλα ανοίγματα και απουσία δοκών γερανού, συνιστάται η αύξηση των αποστάσεων μεταξύ των κύριων φέρων κατασκευών στα 12-18 μ. Τα συστήματα κάθετων και οριζόντιων συνδέσεων έχουν τους ίδιους σκοπούς όπως στα βιομηχανικά κτίρια και είναι διατεταγμένα σε παρόμοιο τρόπο.

    Η διάταξη των καλυμμάτων πλαισίων μπορεί να είναι εγκάρσιοςόταν τοποθετούνται φέροντα κουφώματα σε όλο το κτίριο, και γεωγραφικού μήκους, τυπικό για υπόστεγα. Με διαμήκη διάταξη τοποθετείται το κύριο πλαίσιο στήριξης προς την κατεύθυνση της μεγαλύτερης διάστασης του οικοδομικού σχεδίου και πάνω του στηρίζονται τα εγκάρσια ζευκτά.

    Οι άνω και κάτω χορδές των πλαισίων στήριξης και των εγκάρσιων ζευκτών λύνονται με σταυρωτά στηρίγματα, εξασφαλίζοντας τη σταθερότητά τους.

    Στα τοξωτά συστήματα, το βήμα των τόξων είναι 12 m ή περισσότερο. Οι κύριες τεγίδες τοποθετούνται κατά μήκος των τόξων, στις οποίες στηρίζονται οι εγκάρσιες νευρώσεις που στηρίζουν το κατάστρωμα της οροφής.

    Για μεγάλα ανοίγματα και ύψη των κύριων φερόντων συστημάτων (πλαίσια, καμάρες), χρησιμοποιούνται χωρικά σταθερές δομές μπλοκ με σύζευξη γειτονικών επίπεδων πλαισίων ή τόξων (Εικ. 8), καθώς και με χρήση τριγωνικών τμημάτων τόξων. Τα τόξα συνδέονται στο κλειδί με διαμήκεις συνδέσεις, η σημασία των οποίων για την ακαμψία της κατασκευής είναι ιδιαίτερα μεγάλη όταν ο ανυψωτικός βραχίονας των τόξων είναι μεγάλος, όταν αυξάνεται η συνολική παραμόρφωση τους.

    Τα εγκάρσια στηρίγματα που βρίσκονται μεταξύ του εξωτερικού ζεύγους τόξων υπολογίζονται στην πίεση του ανέμου που μεταδίδεται από το ακραίο τοίχωμα του τοξοειδούς καλύμματος.

    ΕΡΩΤΗΣΗ 60.Δοκοί μεγάλου ανοίγματος. Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Εποικοδομητικές αποφάσεις. Φορτία που δρουν σε δοκούς. Βασικές αρχές υπολογισμού και σχεδιασμού δοκοδομών.

    Δομές δοκών

    Οι κατασκευές δοκών μεγάλου ανοίγματος χρησιμοποιούνται σε περιπτώσεις όπου τα στηρίγματα δεν μπορούν να αντέξουν τις δυνάμεις ώθησης.

    Τα συστήματα δοκών για μεγάλα ανοίγματα είναι βαρύτερα από τα συστήματα πλαισίου ή τόξου, αλλά είναι πιο εύκολο να κατασκευαστούν και να εγκατασταθούν.

    Τα συστήματα δοκών χρησιμοποιούνται κυρίως σε δημόσια κτίρια - θέατρα, αίθουσες συναυλιών, αθλητικές εγκαταστάσεις.

    Τα κύρια φέροντα στοιχεία των συστημάτων δοκών που χρησιμοποιούνται για ανοίγματα 50-70 m ή περισσότερα είναι δοκοί. Οι συμπαγείς δοκοί με μεγάλα ανοίγματα είναι ασύμφορες όσον αφορά την κατανάλωση μετάλλου.

    Κύρια πλεονεκτήματαΟι κατασκευές δοκών χαρακτηρίζονται από ακριβή λειτουργία, απουσία ωστικών δυνάμεων και αναισθησία σε καθιζήσεις στήριξης. Κύριο μειονέκτημα– σχετικά υψηλή κατανάλωση χάλυβα και υψηλό ύψος, που προκαλούνται από μεγάλες πτητικές ροπές και απαιτήσεις ακαμψίας.

    Ρύζι. 1, 2, 3

    Από αυτές τις συνθήκες, οι δοκοί μεγάλου ανοίγματος χρησιμοποιούνται συνήθως για ανοίγματα έως 90 m. Τα φέροντα ζευκτά μεγάλων ανοιγμάτων μπορούν να έχουν διαφορετικά σχήματα χορδών και συστημάτων δικτυωτού πλέγματος (Εικ. 1, 2, 3).

    Οι διατομές των ράβδων των δικτυωμάτων μεγάλου ανοίγματος με δυνάμεις στις ράβδους που υπερβαίνουν τα 4000-5000 kN συνήθως θεωρούνται σύνθετες από συγκολλημένες δοκούς I ή ελασματοποιημένα τμήματα.

    Το μεγάλο ύψος των ζευκτών δεν επιτρέπει τη σιδηροδρομική μεταφορά τους με τη μορφή συναρμολογημένων στοιχείων αποστολής, επομένως παρέχονται για τοποθέτηση χύμα και ενοποιούνται επί τόπου.

    Τα στοιχεία συνδέονται με συγκόλληση ή μπουλόνια υψηλής αντοχής. Δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται μπουλόνια και πριτσίνια υψηλής ακρίβειας επειδή απαιτούν εργασία.

    Τα ζευκτά μεγάλου ανοίγματος υπολογίζονται και τα τμήματα τους επιλέγονται με τον ίδιο τρόπο όπως τα ελαφριά ζευκτά βιομηχανικών κτιρίων.

    Λόγω μεγάλων αντιδράσεων στήριξης, καθίσταται απαραίτητη η αυστηρή μετάδοσή τους κατά μήκος του άξονα της μονάδας δοκών, διαφορετικά μπορεί να προκύψουν σημαντικές πρόσθετες τάσεις.

    Η καθαρή μετάδοση της αντίδρασης του εδάφους μπορεί να επιτευχθεί μέσω εφαπτομενικής (Εικ. 4) ή ειδικής στήριξης εξισορρόπησης (Εικ. 5).

    Για ανοίγματα 60-90m, η αμοιβαία μετατόπιση των στηριγμάτων γίνεται σημαντική λόγω της εκτροπής του δοκού και των θερμοκρασιακών παραμορφώσεων του. Σε αυτή την περίπτωση, ένα από τα στηρίγματα μπορεί να είναι ένας κύλινδρος (Εικ. 6), επιτρέποντας ελεύθερες οριζόντιες κινήσεις.

    Εάν τα δοκάρια είναι εγκατεστημένα σε υψηλές εύκαμπτες κολώνες, τότε ακόμη και με ανοίγματα έως και 90 m, και τα δύο στηρίγματα μπορούν να είναι ακίνητα λόγω συμμόρφωσης άνω μέρηστήλες

    Τα συστήματα δοκών μεγάλου ανοίγματος μπορούν να αποτελούνται από τριγωνικά δοκάρια με προένταση, τα οποία είναι βολικά για την κατασκευή, τη μεταφορά και την εγκατάσταση (Εικ. 7).

    Η συμπίεση πλάκας από οπλισμένο σκυρόδεμα κατά μήκος των άνω χορδών του ζευκτού, η χρήση σωληνοειδών ράβδων και η προένταση καθιστούν αυτά τα ζευκτά οικονομικά από άποψη κατανάλωσης μετάλλου.

    Ένα ορθολογικό σύστημα για ανοίγματα 40-60 m είναι μια προεντεταμένη κατασκευή όγκου-μπλοκ, στην οποία η κατασκευή στήριξης συνδυάζεται με την περίκλειστη κατασκευή (Εικ. 8).

    Η κατασκευή αποτελείται από ογκομετρικούς ογκόλιθους, συμπεριλαμβανομένων δύο κάθετων ζευκτών ύψους 2,5 m, σε απόσταση 3 m και συνδεδεμένων κατά μήκος των άνω και κάτω χορδών με χαλύβδινα φύλλα δ = 16 mm. Η δοκός συναρμολογείται από ξεχωριστά μπλοκ μήκους 10-12 m.

    Τα χαλύβδινα φύλλα περιλαμβάνονται στα σχεδιαστικά τμήματα των άνω και κάτω χορδών των ζευκτών.

    Για να λειτουργήσει ένα λεπτό φύλλο υπό συμπίεση, δημιουργείται σε αυτό μια προκαταρκτική τάση εφελκυσμού μεγαλύτερη από τη θλιπτική τάση από το φορτίο.

    ΕΡΩΤΗΣΗ 61.Κατασκευές με μεγάλο άνοιγμα πλαισίου. Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Εποικοδομητικές αποφάσεις. Φορτία που δρουν στις δομές πλαισίων. Βασικές αρχές υπολογισμού και σχεδίασης δομών πλαισίων.

    Κατασκευές πλαισίων

    Τα πλαίσια που εκτείνονται σε μεγάλα ανοίγματα μπορεί να είναι διπλά μεντεσέδες ή χωρίς μεντεσέ.

    Τα πλαίσια χωρίς μεντεσέδες είναι πιο άκαμπτα, πιο οικονομικά στην κατανάλωση μετάλλων και πιο βολικά στην εγκατάσταση. απαιτούν όμως πιο ογκώδη θεμέλια με πυκνές βάσεις για αυτά και είναι πιο ευαίσθητα στις θερμοκρασιακές επιρροές και στις ανομοιόμορφες καθιζήσεις των στηριγμάτων.

    Οι κατασκευές πλαισίων, σε σύγκριση με τις δοκούς, είναι πιο οικονομικές ως προς την κατανάλωση μετάλλων και είναι πιο άκαμπτες, λόγω των οποίων το ύψος της εγκάρσιας ράβδου πλαισίου είναι χαμηλότερο από το ύψος των δοκών.

    Οι κατασκευές πλαισίων χρησιμοποιούνται για ανοίγματα έως 150 μέτρα. Με περαιτέρω αύξηση των διαστημάτων, γίνονται αντιοικονομικά.

    Σε επικαλύψεις μεγάλου ανοίγματος, χρησιμοποιούνται τόσο συνεχείς όσο και διαμπερείς σκελετές.

    Τα συμπαγή κουφώματα χρησιμοποιούνται σπάνια για μικρά ανοίγματα (50-60 m), τα πλεονεκτήματά τους: μικρότερη ένταση εργασίας, δυνατότητα μεταφοράς και δυνατότητα μείωσης του ύψους του δωματίου.

    Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα πλαίσια είναι τα αρθρωτά πλαίσια. Συνιστάται να παίρνετε το ύψος της εγκάρσιας ράβδου πλαισίου ίσο με: με διαμπερείς δοκούς 1/12-1/18 του ανοίγματος, με συμπαγείς εγκάρσιες ράβδους 1/20 - 1/30 του ανοίγματος.

    Τα πλαίσια υπολογίζονται χρησιμοποιώντας μεθόδους δομικής μηχανικής. Για να απλοποιηθούν οι υπολογισμοί, τα ελαφριά διαμπερή πλαίσια μπορούν να μειωθούν στα ισοδύναμα συμπαγή πλαίσια.

    Τα βαριά διαμπερή πλαίσια (όπως τα βαριά δικτυώματα) πρέπει να σχεδιάζονται ως δικτυωτά συστήματα, λαμβάνοντας υπόψη την παραμόρφωση όλων των δικτυωτών ράβδων.

    Για μεγάλα ανοίγματα (πάνω από 50 m) και χαμηλούς άκαμπτους στύλους, είναι απαραίτητος ο υπολογισμός των πλαισίων για επιδράσεις θερμοκρασίας.

    Οι εγκάρσιες ράβδοι και τα ράφια συμπαγών πλαισίων έχουν συμπαγή τμήματα I. Η φέρουσα ικανότητα τους ελέγχεται χρησιμοποιώντας τύπους για έκκεντρα συμπιεσμένες ράβδους.

    Προκειμένου να απλοποιηθεί ο υπολογισμός των δικτυωτών πλαισίων, η διαστολή τους μπορεί να προσδιοριστεί όπως για ένα συμπαγές πλαίσιο.

      Χρησιμοποιώντας έναν κατά προσέγγιση υπολογισμό, καθορίζονται προκαταρκτικά τμήματα των χορδών πλαισίου.

      προσδιορίστε τις ροπές αδράνειας των διατομών των εγκάρσιων ράβδων και ραφιών χρησιμοποιώντας κατά προσέγγιση τύπους.

      Υπολογίστε το πλαίσιο χρησιμοποιώντας μεθόδους δομικής μηχανικής. το διάγραμμα σχεδιασμού του πλαισίου πρέπει να λαμβάνεται κατά μήκος των γεωμετρικών αξόνων.

      Έχοντας καθορίσει τις αντιδράσεις στήριξης, βρίσκονται οι υπολογισμένες δυνάμεις σε όλες τις ράβδους, σύμφωνα με τις οποίες τελικά επιλέγονται οι τομές τους.

    Οι τύποι τμημάτων, ο σχεδιασμός των κόμβων και οι συνδέσεις των δοκών πλαισίων είναι οι ίδιοι με τους βαρείς δοκούς δοκών.

    Η μείωση της ροπής κάμψης στον τραβέρσα του πλαισίου μπορεί να επιτευχθεί μεταφέροντας το βάρος του τοίχου ή την κάλυψη των επεκτάσεων που γειτνιάζουν με το κύριο άνοιγμα στο συγκρότημα του εξωτερικού γόνατου πλαισίου.

    Μια άλλη τεχνητή μέθοδος εκφόρτωσης της εγκάρσιας ράβδου είναι η μετατόπιση των μεντεσέδων στήριξης στο διπλό αρθρωτό πλαίσιο από τον άξονα της σχάρας προς τα μέσα. Σε αυτή την περίπτωση, οι κάθετες αντιδράσεις στήριξης δημιουργούν πρόσθετες στιγμές που ξεφορτώνουν την εγκάρσια ράβδο.