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 πλαίσια βιομηχανικά κτίρια. 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 πλαισίου 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, τόξα), 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 με μια μεγάλη μπούμα των τόξων, όταν αυξάνεται η συνολική παραμορφωσιμότητα τους.

Οι εγκάρσιοι δεσμοί 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 είναι καθαρές στη λειτουργία, έλλειψη ωστικών δυνάμεων και αναισθησία σε ιζήματα στήριξης. Κύριο μειονέκτημα– σχετικά υψηλή κατανάλωση χάλυβα και υψηλό ύψος, που προκαλούνται από μεγάλες πτητικές ροπές και απαιτήσεις ακαμψίας.

Ρύζι. 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 παρόμοια με τα ελαφριά ζευκτά βιομηχανικά κτίρια.

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

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 ζευκτά τοποθετούνται σε υψηλές εύκαμπτες κολώνες, τότε ακόμη και με ανοίγματα έως και 90 m, και τα δύο στηρίγματα μπορούν να είναι ακίνητα λόγω της ευκαμψίας των άνω τμημάτων των στηλών.

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.

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.

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 δομική μηχανική; 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.

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.

Αρχιτεκτονική εμφάνιση κτίρια μεγάλου ανοίγματοςκαθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από τον ρόλο τους στη σύνθεση ενός τμήματος της περιβάλλουσας αστικής ανάπτυξης, τα λειτουργικά χαρακτηριστικά των κτιρίων και τις εφαρμοσμένες δομές επίστρωσης.

Οι δημόσιες λειτουργίες των κτιρίων τύπου αίθουσας απαιτούν να διατεθούν σημαντικοί ελεύθεροι χώροι μπροστά τους. για διάφορους σκοπούςγια: μετακίνηση μεγάλων ροών θεατών πριν από την έναρξη ή μετά το τέλος των παραστάσεων (μπροστά από αθλητικές εγκαταστάσεις ψυχαγωγίας ή επίδειξης). τοποθέτηση του ανοιχτού τμήματος της έκθεσης (μπροστά από εκθεσιακά περίπτερα): εποχιακό εμπόριο (μπροστά από στεγασμένες αγορές) κ.λπ. Μπροστά σε οποιοδήποτε από αυτά τα κτίρια διατίθενται και χώροι για στάθμευση μεμονωμένων αυτοκινήτων. Έτσι, ανεξάρτητα από το σκοπό του κτιρίου, η τοποθέτησή του στο κτίριο καθιστά δυνατή την ολιστική αντίληψη του όγκου της κατασκευής από μακρινές σκοπιές. Αυτή η περίσταση καθορίζει τις γενικές απαιτήσεις σύνθεσης για την αρχιτεκτονική των κτιρίων: την ακεραιότητα και τη μνημειακότητα της εμφάνισής τους και την κυρίως μεγάλη κλίμακα των κύριων τμημάτων του όγκου.

Αυτό το χαρακτηριστικό του πολεοδομικού ρόλου των δημόσιων κτιρίων τύπου αίθουσας λαμβάνεται συχνά υπόψη στη σύνθεση της εμφάνισής τους. Οι βοηθητικοί χώροι και οι χώροι εξυπηρέτησης, οι οποίοι μπορούν να βρίσκονται σε χωριστούς τόμους που συνδέονται με τον κύριο (όπως, για παράδειγμα, στο αθλητικό παλάτι Yubileiny στην Αγία Πετρούπολη), ως επί το πλείστον δεν είναι αποκλεισμένοι, αλλά χωρούν στον κύριο όγκο του Κτίριο. Για το σκοπό αυτό, βοηθητικοί και εξυπηρετικοί χώροι αθλητικών κτιρίων βρίσκονται στους κάτω ορόφους ή στον χώρο κάτω από τα περίπτερα, σε κτίρια στεγασμένων αγορών και περιπτέρων έκθεσης - σε ισόγεια και υπόγεια κ.λπ.

Χαρακτηριστικά παραδείγματα εφαρμογής μιας τέτοιας αρχής χωροταξικού σχεδιασμού της διάταξης του κτιρίου είναι τόσο φαινομενικά διαφορετικά αντικείμενα όπως η καθολική Ολυμπιακή Αίθουσα «Φιλίας» στο Luzhniki στη Μόσχα και το κτίριο του Αθλητικού Κέντρου της Νομαρχίας Takamatsu στη Niigata (Ιαπωνία).

Το Druzhba Hall διαθέτει έναν κύριο εκθεσιακό χώρο χωρητικότητας 1,5-4 χιλιάδων θεατών (αν μεταμορφωθεί) με αρένα 42Χ42 m, σχεδιασμένο για 12 αθλήματα με βέλτιστη ορατότητα όλων των αγώνων (μέγιστη απόσταση 68 m). Η αίθουσα καλύπτεται με ένα επίπεδο σφαιρικό κέλυφος που στηρίζεται σε 28 κεκλιμένα στηρίγματα κατασκευασμένα από προκατασκευασμένα μονολιθικά διπλωμένα κελύφη διπλής καμπυλότητας. Η κεκλιμένη διάταξη των στηριγμάτων επέτρεψε να αυξηθούν οι διαστάσεις του πρώτου ορόφου και έτσι να φιλοξενηθούν τέσσερις αίθουσες προπόνησης και τέσσερις αθλητικοί χώροι, εγγεγραμμένοι σε έναν ενιαίο κεντρικά συμμετρικό όγκο με έντονη τεκτονική αρχιτεκτονική μορφή ( ).

Και τα δύο παραδείγματα δείχνουν την επίδραση της δομικής μορφής του οδοστρώματος στην αρχιτεκτονική μορφή. Και αυτό δεν είναι τυχαίο, καθώς η δομή επίστρωσης αποτελεί από 60 έως 100% της εξωτερικής περίφραξης των κτιρίων.

Μεταξύ των λειτουργικών παραμέτρων, η επιλογή της μορφής της επίστρωσης επηρεάζεται περισσότερο από το εγκεκριμένο σχέδιο, τη χωρητικότητα, τη φύση της τοποθέτησης των θέσεων θεατών (σε αθλητικά και ψυχαγωγικά κτίρια) και το μέγεθος των ανοιγμάτων των επιστρώσεων ( ). Στην παγκόσμια πρακτική, ένας περιορισμένος αριθμός σχημάτων κάτοψης χρησιμοποιείται για εκθεσιακά, πολυλειτουργικά αμφιθέατρα και αθλητικές αίθουσες: ορθογώνιο, τραπεζοειδές, οβάλ, κύκλος, πολύγωνο.

Ωστόσο, το σχήμα της κάτοψης της αίθουσας και το μέγεθος των ανοιγμάτων της δεν καθορίζουν μοναδικά το σχήμα του καλύμματος. Η επιλογή του επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό όχι μόνο από την κάτοψη, αλλά και από το σχήμα του κτιρίου που καθορίζεται από τα λειτουργικά χαρακτηριστικά. Όπως είναι γνωστό, στις αθλητικές αίθουσες επίδειξης η χωρητικότητα και η θέση των κερκίδων καθορίζουν την ασύμμετρη ή κεντρικά συμμετρική σύνθεση του κτιρίου, με την οποία πρέπει να συντονιστεί η επιλογή του σχήματος του καλύμματος. Οι κρεμαστές στέγες εναρμονίζονται καλά με το ασύμμετρο σχήμα του κτιρίου, και τόσο οι θολωτές όσο και οι κρεμαστές στέγες εναρμονίζονται καλά με το αξονικό συμμετρικό σχήμα. Για κτίρια με κεντρική κάτοψη, ισχύουν οι κεντρικές κατασκευές στέγης ( , ).

Η τελική επιλογή της μορφής επίστρωσης, εκτός από τις λειτουργικές, καθορίζεται από δομικές, τεχνολογικές, τεχνικές, οικονομικές, αρχιτεκτονικές και καλλιτεχνικές απαιτήσεις. Σύμφωνα με τον τελευταίο, ο σχεδιασμός του μοναδικού κτίριο μεγάλου ανοίγματοςθα πρέπει να συμβάλει στη δημιουργία μιας εκφραστικής τεκτονικής, ατομικής, μεγάλης κλίμακας αρχιτεκτονικής μορφής. Η εισαγωγή χωρικών αιωρούμενων κατασκευών και άκαμπτων δομών κελύφους έχει προσφέρει άνευ προηγουμένου και πολλαπλών παραλλαγών αρχιτεκτονικές δυνατότητες. Συνδυάζοντας διαφορετικούς τύπους, αριθμούς και μεγέθη στοιχειωδών κελυφών, ο αρχιτέκτονας, με τη βοήθεια ενός σχεδιαστή, μπορεί να επιτύχει την απαιτούμενη μεγάλης κλίμακας διαίρεση της φόρμας και να εξατομικεύσει την εμφάνισή της και να τοποθετήσει τα ανοιχτά φωτιστικά πάνω στο κάλυμμα σε ένα πρωτότυπο τρόπο.

Έτσι, για παράδειγμα, μόνο για να καλύψετε ένα δωμάτιο που είναι τριγωνικής κάτοψης, ένα επίπεδο κέλυφος σε κυρτό περίγραμμα, ένα συνδυασμένο κάλυμμα τεσσάρων τριγωνικών σε κάτοψη κελύφη θετικής καμπυλότητας, τρία αρνητικής και ένα θετικής καμπυλότητας κ.λπ. χρησιμοποιείται. σχέδιο και εκφραστική σε αρχιτεκτονική μορφή είναι η κάλυψη ενός τριγωνικού εκθεσιακού κτιρίου στο Παρίσι με ένα συνδυασμένο κέλυφος σε μορφή θόλου που συνδέεται από τρεις δίσκους με άνοιγμα 206 μ. Οι δίσκοι αποτελούνται από δύο κυματιστά κοχύλια, που δένονται κάθε τρία κύματα με διαφράγματα ακαμψίας. Η χρήση μιας κυματιστή μορφής κατέστησε δυνατή την επίλυση όχι μόνο ενός καθαρά εποικοδομητικού προβλήματος (για την επίτευξη της σταθερότητας ενός λεπτού κελύφους), αλλά επίσης εξασφάλισε την κλίμακα της σύνθεσης αυτού του μοναδικού κτιρίου και το σύστημα κλειστού θόλου, παραδοσιακό για πέτρα αρχιτεκτονική, έλαβε μια ατομική και έντονα σύγχρονη τεκτονική ερμηνεία. Εξίσου ξεχωριστή και μοντέρνα ήταν η συνθετική ερμηνεία του σταυροθόλου από οπλισμένο σκυρόδεμα πάνω από την τετράγωνη κάτοψη του κτιρίου του κλειστού ολυμπιακού παγοδρομίου στη Γκρενόμπλ.

Φυσικά, ωστόσο, ο πιο σύγχρονος χαρακτήρας της αρχιτεκτονικής επικαλύψεων μεγάλου ανοίγματος με άκαμπτα κελύφη από οπλισμένο σκυρόδεμα δίνεται από τους εγγενείς συνδυασμούς γεωμετρικών σχημάτων τους με τη μορφή κυματιστών θόλων και θόλων, στοιχειωδών ή συνδυασμένων θραυσμάτων κελυφών με επιφάνειες αρνητικής καμπυλότητας. , ή συνδυασμούς κελυφών αυθαίρετου γεωμετρικού σχήματος.

Οι αρχιτεκτονικές και συνθετικές δυνατότητες των κρεμαστών συστημάτων στέγης σχετίζονται άμεσα με τη δομική τους μορφή, τις δυνατότητες εξατομίκευσης και τεκτονικής ταύτισης στην ογκομετρική μορφή του κτιρίου. Από αυτή την άποψη, το μεγαλύτερο δυναμικό παρέχεται από κρεμαστά καλύμματα τύπου σκηνής, καλύμματα σε χωρικό περίγραμμα, καθώς και διάφορες επιλογές για συνδυασμένα συστήματα ανάρτησης. Η εξαιρετική ποικιλομορφία της εξωτερικής εμφάνισης των κτιρίων, η οποία εξασφαλίζεται με τη χρήση κρεμαστών καλυμμάτων σε ένα κλειστό χωρικό περίγραμμα, μπορεί να φανεί συγκρίνοντας τέτοιους Ολυμπιακούς χώρους στη Μόσχα, όπως ένας εσωτερικός ποδηλατόδρομος και μια αθλητική αίθουσα στο Izmailovo. Δυστυχώς, η χρήση ορισμένων τεχνικά αποτελεσματικότερων κρεμαστών κατασκευών, για παράδειγμα, συστημάτων μονής ή διπλής ζώνης με οριζόντιο περίγραμμα δακτυλιοειδούς στήριξης πάνω από στρογγυλά ή ελλειπτικά κτίρια, συμβάλλει ελάχιστα στην ατομικότητα της εξωτερικής εμφάνισης του κτιρίου. Μια φέρουσα κατασκευή με μικρή κλίση δεν είναι ορατή στην εξωτερική μορφή του κτιρίου και στο εσωτερικό συνήθως κρύβεται από ψευδοροφές ή εγκαταστάσεις φωτισμού. Τα κτίρια με επιχρίσματα αυτού του τύπου έχουν συνήθως σύνθεση με τη μορφή στρογγυλής περιφέρειας, ο θριγκός του οποίου είναι ένας δακτύλιος του περιγράμματος στήριξης και οι κολώνες είναι οι πυλώνες που το στηρίζουν (Yubileiny Sports Palace και το Ολυμπιακό Μέγαρο στην Αγία Πετρούπολη , το Olympic Sports Palace στη λεωφόρο Mira στη Μόσχα, κ.λπ. .).

Μαζί με τις φέρουσες κατασκευές των επικαλύψεων, σημαντικό ρόλο στη σύνθεση των εσωτερικών δημόσιων κτιρίων παίζουν οι εξωτερικοί, συνήθως μη φέροντες τοίχοι. Εικονική έκφραση της μη φέρουσας λειτουργίας τους μπορεί να είναι η υλοποίησή τους με μια μικρή απόκλιση από την κατακόρυφο, δίνοντας στο κτίριο μια χαρακτηριστική σιλουέτα (λεπτύνοντας ή διευρύνοντας προς τα κάτω).

Σημαντικό μέρος της επιφάνειας των εξωτερικών τοίχων των κτιρίων της αίθουσας καταλαμβάνεται από ημιδιαφανείς βιτρό κατασκευές. Οι συνθετικές τους ιδιότητες και οι διαιρέσεις τους εμπλουτίζονται όταν δύο ή τρία ημιδιαφανή υλικά συνδυάζονται στο σχέδιο, για παράδειγμα προφίλ και φύλλο γυαλιού.

Οι δομικές λύσεις για μεταλλικές επικαλύψεις κτιρίων μεγάλου ανοίγματος μπορεί να είναι δοκοί, καμάρες, χωρικές, αιωρούμενες bytes, μεμβράνες 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 χάλυβες αυξημένη δύναμηκαι κράματα αλουμινίου.

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 συστήματα εγκάρσιας δοκού (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 - με ραβδώσεις? 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 αιθουσών, αποθηκών, γκαράζ και άλλων κτιρίων μεγάλων διαστάσεων.

Η σύνθεση των αναρτημένων επικαλύψεων με καλώδια περιλαμβάνει εύκαμπτα καλώδια (χάλυβα σχοινιά ή ενισχυτικές ράβδους), που βρίσκονται στην ακτινική κατεύθυνση (Εικ. 5a), 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 στις φέρουσες κατασκευές του κτιρίου, κάτι που απαιτεί την τοποθέτηση θεμελίων αγκύρωσης που λειτουργούν για εξαγωγή ή τοίχων με αντηρίδες κ.λπ. Πλάκες από ελαφρύ οπλισμένο σκυρόδεμα ή μέταλλο με μόνωση πολυμερούς, τριών στρώσεων κ.λπ. τοποθετούνται στο καλωδιακό σύστημα.

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 κτήριο από οπλισμένο σκυρόδεμα σε μορφή δοκών που βρίσκονται κατά μήκος της περιμέτρου με κάτοψη διαστάσεων 42,5x65,15 μ. Το κάλυμμα αποτελείται από μια ίδια μεμβράνη πάχους 2 mm, διαμήκεις δοκούς και εγκάρσια δοκάρια- αποστάτες 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, μια καθολική αθλητική αίθουσα με διάμετρο 160 m καλύπτεται με ένα 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.

Κατασκευές στέγης μεγάλου ανοίγματος για αστικά και βιομηχανικά κτίρια

Αγία Πετρούπολη

θόλος δοκού κάλυψης κτιρίου

Εισαγωγή

Ιστορική αναφορά

Ταξινόμηση

Επίπεδες κατασκευές επίστρωσης μεγάλου ανοίγματος

Χωρικές κατασκευές επίστρωσης μεγάλου ανοίγματος

1 Διπλώνει

3 Κοχύλια

Κρεμαστές (καλωδιωμένες) κατασκευές

1 Κρεμαστά καλύμματα

4 Συνδυασμένα συστήματα

Μετασχηματιζόμενα και πνευματικά καλύμματα

1 Μετασχηματιζόμενα καλύμματα

Μεταχειρισμένα βιβλία

Εισαγωγή

Κατά το σχεδιασμό και την κατασκευή κτιρίων με εσωτερικούς χώρους, προκύπτει ένα σύμπλεγμα σύνθετων αρχιτεκτονικών και μηχανικών προβλημάτων. Για τη δημιουργία άνετων συνθηκών στην αίθουσα, την κάλυψη των απαιτήσεων της τεχνολογίας, της ακουστικής και την απομόνωσή της από άλλα δωμάτια και το περιβάλλον, ο σχεδιασμός του καλύμματος της αίθουσας είναι αποφασιστικής σημασίας. Η γνώση των μαθηματικών νόμων του σχηματισμού σχήματος κατέστησε δυνατή τη δημιουργία πολύπλοκων γεωμετρικών κατασκευών (παραβολές, υπερβολές κ.λπ.), χρησιμοποιώντας την αρχή ενός αυθαίρετου σχεδίου.

Στη σύγχρονη αρχιτεκτονική, ο σχηματισμός ενός σχεδίου είναι το αποτέλεσμα της ανάπτυξης δύο τάσεων: ένα ελεύθερο σχέδιο, που οδηγεί σε ένα σύστημα δομικού πλαισίου και ένα ελεύθερο σχέδιο, που απαιτεί ένα δομικό σύστημα που επιτρέπει την οργάνωση ολόκληρου του όγκου του κτιρίου, και όχι μόνο η δομή του σχεδιασμού.

Η αίθουσα είναι ο κύριος συνθετικός πυρήνας των περισσότερων δημόσιων κτιρίων. Οι πιο συνηθισμένες διαμορφώσεις κάτοψης είναι ορθογώνιες, κύκλοι, τετράγωνες, ελλειψοειδείς και πεταλόσχημες, λιγότερο συχνά τραπεζοειδείς. Κατά την επιλογή σχεδίων κάλυψης αιθουσών, η ανάγκη σύνδεσης της αίθουσας με τον έξω κόσμο μέσω ανοιχτών υαλοπινάκων επιφανειών ή, αντίθετα, η πλήρης απομόνωσή της είναι ζωτικής σημασίας.

Ο χώρος, απαλλαγμένος από στηρίγματα και καλυμμένος με δομή μεγάλου ανοίγματος, δίνει στο κτίριο συναισθηματική και πλαστική εκφραστικότητα.

1. Ιστορική αναδρομή

Οι κατασκευές στέγης με μεγάλο άνοιγμα εμφανίστηκαν στην αρχαιότητα. Αυτοί ήταν πέτρινοι θόλοι και θόλοι, ξύλινα δοκάρια. Για παράδειγμα, ο πέτρινος τρούλος του Πάνθεον στη Ρώμη (1125) είχε διάμετρο περίπου 44 μ., ο τρούλος του τζαμιού της Αγίας Σοφίας στην Κωνσταντινούπολη (537) - 32 μ., ο τρούλος του καθεδρικού ναού της Φλωρεντίας (1436) - 42 μ. , ο θόλος Άνω Συμβούλιο στο Κρεμλίνο (1787) - 22,5 μ.

Η τεχνολογία κατασκευής εκείνης της εποχής δεν επέτρεπε την κατασκευή ελαφρών κατασκευών σε πέτρα. Ως εκ τούτου, οι πέτρινες κατασκευές με μεγάλο άνοιγμα ήταν πολύ ογκώδεις και οι ίδιες οι κατασκευές ανεγέρθηκαν για πολλές δεκαετίες.

Οι ξύλινες κτιριακές κατασκευές ήταν φθηνότερες και ευκολότερες στην κατασκευή από τις πέτρινες και επέτρεπαν επίσης την κάλυψη μεγάλων ανοιγμάτων. Ένα παράδειγμα είναι οι ξύλινες κατασκευές στέγης του πρώην κτηρίου Manege στη Μόσχα (1812), με άνοιγμα 30 m.

Ανάπτυξη της σιδηρούχας μεταλλουργίας στους αιώνες XVIII - XIX. έδωσε στους οικοδόμους υλικά ισχυρότερα από πέτρα, ξύλο - χυτοσίδηρο και χάλυβα.

Στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. Οι μεταλλικές κατασκευές μεγάλου ανοίγματος χρησιμοποιούνται ευρέως.

Στα τέλη του 18ου αιώνα. Ένα νέο υλικό εμφανίστηκε για κτίρια μεγάλου ανοίγματος - οπλισμένο σκυρόδεμα. Βελτίωση κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα τον 20ο αιώνα. οδήγησε στην εμφάνιση χωρικών δομών με λεπτά τοιχώματα: κοχύλια, πτυχώσεις, θόλοι. Προέκυψε μια θεωρία υπολογισμού και σχεδίασης επιστρώσεων με λεπτό τοίχωμα, στην οποία συμμετείχαν και εγχώριοι επιστήμονες.

Στο δεύτερο μισό του 20ου αιώνα. Τα αναρτημένα καλύμματα, καθώς και τα πνευματικά συστήματα και τα συστήματα ράβδων, χρησιμοποιούνται ευρέως.

Η χρήση κατασκευών μεγάλου ανοίγματος καθιστά δυνατή τη μέγιστη χρήση των φέρον ιδιοτήτων του υλικού και έτσι την απόκτηση ελαφριών και οικονομικών επιστρώσεων. Η μείωση του βάρους των κατασκευών και των κατασκευών είναι μία από τις κύριες τάσεις στην κατασκευή. Μείωση μάζας σημαίνει μείωση του όγκου του υλικού, της εξαγωγής, της επεξεργασίας, της μεταφοράς και της εγκατάστασής του. Ως εκ τούτου, είναι απολύτως φυσικό οι κατασκευαστές και οι αρχιτέκτονες να ενδιαφέρονται για νέες μορφές κατασκευών, οι οποίες έχουν ιδιαίτερα μεγάλη επίδραση στα επιχρίσματα.

2. Ταξινόμηση

Οι κατασκευές οδοστρωμάτων μεγάλου ανοίγματος μπορούν να χωριστούν ανάλογα με τη στατική τους λειτουργία σε δύο κύριες ομάδες συστημάτων οδοστρώματος μεγάλου ανοίγματος:

· επίπεδα (δοκοί, ζευκτά, πλαίσια, τόξα).

· χωροταξικά (κελύφη, πτυχώσεις, συστήματα ανάρτησης, συστήματα σταυροράβδου κ.λπ.).

Τα συστήματα δοκών, πλαισίου και τοξωτά, επίπεδα επικαλύψεων με μεγάλο άνοιγμα σχεδιάζονται συνήθως χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η κοινή εργασία όλων των φερόντων στοιχείων, καθώς μεμονωμένοι επίπεδοι δίσκοι συνδέονται μεταξύ τους με σχετικά αδύναμες συνδέσεις που δεν είναι ικανές να κατανεμηθούν σημαντικά τα φορτία. Αυτή η περίσταση οδηγεί φυσικά σε αύξηση της μάζας των κατασκευών.

Για την ανακατανομή των φορτίων και τη μείωση της μάζας των χωρικών δομών, απαιτούνται συνδέσεις.

Σύμφωνα με το υλικό που χρησιμοποιείται για την κατασκευή κατασκευών μεγάλου ανοίγματος, χωρίζονται σε:

ξύλινος

μέταλλο

·οπλισμένο σκυρόδεμα

Ø Το ξύλο έχει καλές φέρουσες ιδιότητες ( αντίσταση σχεδιασμούπεύκο για συμπίεση και κάμψη 130-150 kg/m 2) και χαμηλής ογκομετρικής μάζας (για πεύκο ξηραμένου αέρα 500 kg/m3 ).

Υπάρχει η άποψη ότι οι ξύλινες κατασκευές είναι βραχύβιες. Πράγματι, εάν δεν φροντίζονται καλά, οι ξύλινες κατασκευές μπορούν πολύ γρήγορα να αποτύχουν λόγω βλάβης στο ξύλο από διάφορους μύκητες και έντομα. Ο βασικός κανόνας για τη διατήρηση των ξύλινων κατασκευών είναι η δημιουργία συνθηκών για τον αερισμό ή τον αερισμό τους. Είναι επίσης σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι το ξύλο έχει στεγνώσει πριν το χρησιμοποιήσετε στην κατασκευή. Επί του παρόντος, η βιομηχανία ξύλου μπορεί να παρέχει αποτελεσματική ξήρανση σύγχρονες μεθόδους, συμπεριλαμβανομένων των ρευμάτων υψηλής συχνότητας κ.λπ.

Η βελτίωση της βιολογικής αντοχής του ξύλου επιτυγχάνεται εύκολα με τη χρήση μεθόδων εμποτισμού με διάφορα αποτελεσματικά αντισηπτικά που έχουν αναπτυχθεί και κατακτηθεί από καιρό.

Ακόμη πιο συχνά, ενστάσεις για τη χρήση ξύλου προκύπτουν για λόγους πυρασφάλειας.

Ωστόσο, η συμμόρφωση με τους βασικούς κανόνες πυρασφάλειας και η επίβλεψη των κατασκευών, καθώς και η χρήση επιβραδυντικών πυρκαγιάς που αυξάνουν την αντίσταση του ξύλου στη φωτιά, μπορούν να αυξήσουν σημαντικά τις πυροσβεστικές ιδιότητες του ξύλου.

Ως παράδειγμα της ανθεκτικότητας των ξύλινων κατασκευών, μπορεί κανείς να αναφέρει τον ήδη αναφερόμενο Manezh στη Μόσχα, ο οποίος είναι άνω των 180 ετών, το κωδωνοστάσιο στο Ναυαρχείο στο Λένινγκραντ με ύψος περίπου 72 m, που χτίστηκε το 1738, η σκοπιά στο Το Γιακούτσκ, χτισμένο πριν από περίπου 300 χρόνια, πολλές ξύλινες εκκλησίες στο Βλαντιμίρ, το Σούζνταλ, το Κίζι και άλλες πόλεις και χωριά της Βόρειας Ρωσίας, που χρονολογούνται αρκετούς αιώνες πριν.

Ø Οι μεταλλικές κατασκευές, κυρίως από χάλυβα, χρησιμοποιούνται ευρέως.

Τα πλεονεκτήματά τους: υψηλή αντοχή, σχετικά χαμηλό βάρος. Το μειονέκτημα των μεταλλικών κατασκευών είναι η ευαισθησία στη διάβρωση και η χαμηλή αντοχή στη φωτιά (απώλεια φέρουσας ικανότητας όταν υψηλές θερμοκρασίες). Υπάρχουν πολλά μέσα για την καταπολέμηση της διάβρωσης των μεταλλικών κατασκευών: βαφή, επίστρωση με πολυμερικές μεμβράνες κ.λπ. Για λόγους πυρασφάλειας, κρίσιμες κατασκευές από χάλυβα μπορούν να σκυροδετηθούν ή μίγματα σκυροδέματος ανθεκτικά στη θερμότητα (βερμικουλίτης, κ.λπ.) μπορούν να ψεκαστούν στην επιφάνεια των μεταλλικών κατασκευών.

Ø Οι κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα δεν υπόκεινται σε σήψη, σκουριές και έχουν υψηλή αντοχή στη φωτιά, αλλά είναι βαριές.

Επομένως, όταν επιλέγετε ένα υλικό για κατασκευές μεγάλου ανοίγματος, είναι απαραίτητο να προτιμάτε το υλικό που, υπό συγκεκριμένες συνθήκες κατασκευής, ανταποκρίνεται καλύτερα στην εργασία.

3. Επίπεδες κατασκευές επίστρωσης μεγάλου ανοίγματος

Σε δημόσια κτίρια μαζικής κατασκευής, χρησιμοποιούνται κυρίως παραδοσιακές επίπεδες κατασκευές για την κάλυψη εσωτερικών χώρων: καταστρώματα, δοκοί, ζευκτά, κουφώματα, καμάρες. Η λειτουργία αυτών των κατασκευών βασίζεται στη χρήση των εσωτερικών φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων του υλικού και στη μεταφορά δυνάμεων στο σώμα της κατασκευής απευθείας στα στηρίγματα. Στην κατασκευή, ο επίπεδος τύπος επιστρώσεων έχει μελετηθεί καλά και κατακτηθεί στην παραγωγή. Πολλά από αυτά με άνοιγμα έως και 36 m έχουν σχεδιαστεί ως προκατασκευασμένες τυποποιημένες κατασκευές. Γίνεται συνεχής δουλειά για τη βελτίωσή τους, τη μείωση του βάρους και της κατανάλωσης υλικού.

Η επίπεδη δομή της κάλυψης της αίθουσας στους εσωτερικούς χώρους των δημόσιων κτιρίων είναι σχεδόν πάντα, λόγω των χαμηλών αισθητικών της ιδιοτήτων, καλυμμένη με μια ακριβή ψευδοροφή. Αυτό δημιουργεί υπερβολικούς χώρους και όγκους στο κτίριο στην περιοχή της δομής της στέγης, οι οποίοι σε σπάνιες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται για τεχνολογικό εξοπλισμό. Στο εξωτερικό ενός κτιρίου, τέτοιες κατασκευές, λόγω της ανεκφραστικότητάς τους, συνήθως κρύβονται πίσω από ψηλούς στηθαίους τοίχους.

Οι δοκοί κατασκευάζονται από χαλύβδινα προφίλ, οπλισμένο σκυρόδεμα (προκατασκευασμένο και μονολιθικό), ξύλινα (κολλημένα ή καρφωμένα).

Οι χαλύβδινες δοκοί διατομής T ή διατομής κιβωτίου (Εικ. 1, α, β) απαιτούν μεγάλη κατανάλωση μετάλλου, έχουν μεγάλη παραμόρφωση, η οποία συνήθως αντισταθμίζεται από την κατασκευή ανύψωσης (1/40-1/50 του ανοίγματος) .

Ένα παράδειγμα είναι το εσωτερικό τεχνητό παγοδρόμιο στη Γενεύη, που κατασκευάστηκε το 1958 (Εικ. 1, γ). Διαστάσεις καλύμματος αίθουσας 80,4 × 93,6 Το m είναι κατασκευασμένο από δέκα ενσωματωμένα συγκολλημένα συμπαγή χαλύβδινα δοκάρια μεταβλητής διατομής, εγκατεστημένα κάθε 10,4 m. Με την εγκατάσταση μιας κονσόλας με έναν τύπο στο ένα άκρο της δοκού, δημιουργείται μια προένταση, η οποία συμβάλλει στη μείωση της διατομής του το δοκάρι.

Οι δοκοί από οπλισμένο σκυρόδεμα έχουν μεγάλη ροπή κάμψης και μεγάλο νεκρό βάρος, αλλά είναι εύκολο να κατασκευαστούν. Μπορούν να γίνουν μονολιθικά, προκατασκευασμένα μονολιθικά και προκατασκευασμένα (από ξεχωριστά μπλοκ και συμπαγή). Κατασκευάζονται από οπλισμένο σκυρόδεμα με οπλισμό προέντασης. Ο λόγος του ύψους της δοκού προς το άνοιγμα κυμαίνεται από 1/8 έως 1/20. Στην κατασκευαστική πρακτική, υπάρχουν δοκοί με άνοιγμα έως 60 m και με κονσόλες - έως 100 m. Η διατομή των δοκών έχει τη μορφή δοκού Τ, δοκού I ή σχήματος κιβωτίου ( Εικ. 2, α, β, γ, δ, ε, ζ).

α - χαλύβδινη δοκός διατομής I (σύνθετη).

β - χαλύβδινη δοκός διατομής κουτιού (σύνθετη).

γ - τεχνητό εσωτερικό παγοδρόμιο στη Γενεύη (1958). Το κάλυμμα έχει διαστάσεις 80,4 × 93,6 Μ.

Οι κύριες δοκοί της διατομής I βρίσκονται κάθε 10,4 m.

Κατά μήκος των κυρίων δοκών τοποθετούνται τεγίδες αλουμινίου.

Ρύζι. 1 (συνέχεια)

d - διαγράμματα ενιαίων οριζόντιων δικτυωμάτων

με παράλληλες ζώνες. Αναπτύχθηκε από το TsNIIEP spectacular και

ΑΘΛΗΤΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ;

d - διαγράμματα δικτυωμάτων από χάλυβα αετώματος: πολυγωνικά και τριγωνικά

ζ - αίθουσα συνεδρίων στο Έσσεν (Γερμανία). Διαστάσεις κάλυψης 80,4 × 72,0.

Το κάλυμμα στηρίζεται σε 4 δικτυωτούς στύλους. Τα κύρια ζευκτά έχουν άνοιγμα 72,01 m, τα δευτερεύοντα - 80,4 m με βήμα 12 m

Ρύζι. 2. Δοκοί και ζευκτά από οπλισμένο σκυρόδεμα

α - δοκός μονόκλισης από οπλισμένο σκυρόδεμα με παράλληλες χορδές

T-τομή;

β - δοκός αέτωμα από οπλισμένο σκυρόδεμα διατομής I.

γ - οριζόντια δοκός οπλισμένου σκυροδέματος με παράλληλες χορδές

I-τμήμα?

ζ - σύνθετη οριζόντια δοκός οπλισμένου σκυροδέματος με παράλληλη και

Ζώνες διατομής Τ.

δ - οριζόντια δοκός από οπλισμένο σκυρόδεμα τμήματος κιβωτίου

Ρύζι. 2 (συνέχεια)

e - σύνθετο αέτωμα δοκός από οπλισμένο σκυρόδεμα, που αποτελείται από

δύο μισά ζευκτά με προεντεταμένη χορδή στο κάτω μέρος.

ζ - το κτίριο της British Overseas Aviation Company (BOAC) στο Λονδίνο 1955. Η δοκός από οπλισμένο σκυρόδεμα έχει ύψος 5,45 m, το τμήμα της δοκού είναι ορθογώνιο.

z - γυμνάσιο Λύκειοστο Σπρίνγκφιλντ (ΗΠΑ)

Στην πρακτική της μαζικής κατασκευής στη χώρα μας χρησιμοποιούνται ευρέως οι δοκοί που φαίνονται στο Σχ. 2, α, β, γ.

Τα ξύλινα δοκάρια χρησιμοποιούνται σε περιοχές πλούσιες σε δάση. Συνήθως χρησιμοποιούνται σε κτίρια Κατηγορίας ΙΙΙ λόγω της χαμηλής αντοχής στη φωτιά και της αντοχής τους.

Τα ξύλινα δοκάρια χωρίζονται σε καρφωτά και κολλημένα δοκάρια μήκους έως 30-20 μ. Οι δοκοί καρφιών (Εικ. 3, α) έχουν έναν τοίχο ραμμένο σε καρφιά από δύο στρώματα σανίδων, με κλίση σε διαφορετικές κατευθύνσεις υπό γωνία 45 °. Οι άνω και κάτω χορδές σχηματίζονται από διαμήκεις και εγκάρσιες δοκούς ραμμένες και στις δύο πλευρές των κατακόρυφων τοίχων. Το ύψος των δοκών των καρφιών είναι 1/6-1/8 του ανοίγματος της δοκού. Αντί για τοίχο σανίδας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν τοίχο από πολυστρωματικό κόντρα πλακέ.

Οι κολλημένες δοκοί, σε αντίθεση με τις δοκούς καρφιών, έχουν υψηλή αντοχή και αυξημένη αντοχή στη φωτιά ακόμη και χωρίς ειδικό εμποτισμό. Η διατομή των πλαστικοποιημένων ξύλινων δοκών μπορεί να είναι ορθογώνια, δοκού Ι ή σχήματος κιβωτίου. Κατασκευάζονται από πηχάκια ή σανίδες με κόλλα, απλωμένα ή στην άκρη.

Το ύψος τέτοιων δοκών είναι 1/10-1/12 του ανοίγματος. Σύμφωνα με το περίγραμμα των άνω και κάτω χορδών, οι ελασματοποιημένες δοκοί μπορούν να είναι με οριζόντιες χορδές, μονής ή διπλής κλίσης, καμπύλες (Εικ. 3, β).

Ρύζι. 3 (συνέχεια)

Τα δοκάρια, όπως και τα δοκάρια, μπορούν να κατασκευαστούν από μέταλλο, οπλισμένο σκυρόδεμα και ξύλο. Τα χαλύβδινα δικτυώματα, σε αντίθεση με τα μεταλλικά δοκάρια, απαιτούν λιγότερο μέταλλο λόγω της δικτυωτής δομής τους. Με μια ψευδοροφή, δημιουργείται μια σοφίτα, η οποία επιτρέπει τη διέλευση των βοηθητικών υπηρεσιών ή την ελεύθερη διέλευση από τη σοφίτα. Τα ζευκτά κατασκευάζονται συνήθως από χαλύβδινα προφίλ και τα χωρικά τριγωνικά ζευκτά κατασκευάζονται από χαλύβδινους σωλήνες.

Η αίθουσα συνεδρίων και αθλημάτων στο Έσσεν έχει μέγεθος κάλυψης 80,4 × 72 m (Εικ. 1, g). Το κάλυμμα στηρίζεται σε τέσσερις δικτυωτούς πυλώνες που αποτελούνται από τέσσερις κλάδους. Ένα από τα ράφια είναι άκαμπτα στερεωμένο στο θεμέλιο, δύο ράφια έχουν ρουλεμάν κυλίνδρων, το τέταρτο ράφι είναι αιωρούμενο και μπορεί να κινηθεί προς δύο κατευθύνσεις. Τα δύο κύρια πολυγωνικά πριτσίνια ζευκτά στηρίζονται σε στύλους στήριξης και έχουν άνοιγμα 72 m και ύψος 5,94 και 6,63 m στο μέσο του ανοίγματος και, αντίστοιχα, 2,40 και 2,54 m στα στηρίγματα. Οι χορδές των κύριων ζευκτών έχουν ένα τμήμα κουτιού με πλάτος μεγαλύτερο από 600 mm, οι τιράντες είναι σύνθετες, διατομής I. Διπλοί πρόβολοι, συγκολλημένα δευτερεύοντα ζευκτά με άνοιγμα 80,4 m στηρίζονται στα κύρια ζευκτά με βήμα 12 μ. Η άνω χορδή αυτών των ζευκτών έχει διατομή σε μορφή δοκού Τ, η κάτω - στο μορφή δοκού Ι με φαρδιές φλάντζες. Για να εξασφαλιστούν ελεύθερες κατακόρυφες παραμορφώσεις σε απόσταση 11 m από τα άκρα της οροφής, τοποθετούνται διαμπερείς μεντεσέδες τόσο στη δομή του περιβλήματος του καλύμματος όσο και στα ζευκτά και στην ψευδοροφή. Τα άκρα των ζευκτών μήκους 11 μέτρων στηρίζονται σε ελαφρούς αιωρούμενους στύλους που βρίσκονται στις κερκίδες. Οι οριζόντιοι δεσμοί σταυρού ανέμου βρίσκονται μεταξύ του κύριου και μεταξύ των εξωτερικών δευτερευόντων ζευκτών, καθώς και κατά μήκος των διαμήκων τοιχωμάτων σε απόσταση 3,5 m από την άκρη του καλύμματος. Οι τεγίδες και το περίβλημα είναι κατασκευασμένα από δοκούς I. Το κτίριο καλύπτεται με συμπιεσμένες άχυρο πλάκες πάχους 48 mm, πάνω στις οποίες έχει στρωθεί στεγανοποιητικό χαλί από τέσσερις στρώσεις καυτής πίσσας σε υαλοβάμβακα.

Τα ζευκτά μπορούν να έχουν διαφορετικά περιγράμματα τόσο των άνω όσο και των κάτω χορδών. Τα πιο συνηθισμένα ζευκτά είναι τα τριγωνικά και πολυγωνικά, καθώς και τα οριζόντια με παράλληλους ιμάντες (Εικ. 1, δ, ε, ζ).

Κατασκευάζονται δοκοί από οπλισμένο σκυρόδεμα: συμπαγές - μήκους έως 30 m. σύνθετο - με οπλισμό προέντασης, με μήκος μεγαλύτερο από 30 μ. Ο λόγος του ύψους του ζευκτού προς το άνοιγμα είναι 1/6-1/9.

Η κάτω ζώνη είναι συνήθως οριζόντια, η επάνω ζώνη μπορεί να έχει οριζόντιο, τριγωνικό, τμήμα ή πολυγωνικό περίγραμμα. Τα πιο διαδεδομένα είναι τα πολυγωνικά (αέτωμα) ζευκτά από οπλισμένο σκυρόδεμα, που φαίνονται στο Σχ. 2, στ. Μέγιστο μήκοςτων σχεδιασμένων ζευκτών από οπλισμένο σκυρόδεμα είναι περίπου 100 m σε βήμα 12 m.

Το μειονέκτημα των ζευκτών από οπλισμένο σκυρόδεμα είναι το μεγάλο δομικό τους ύψος. Για τη μείωση του νεκρού βάρους των ζευκτών, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί σκυρόδεμα υψηλής αντοχής και να εισαχθούν ελαφριές πλάκες κάλυψης από αποδοτικά υλικά.

Ξύλινα ζευκτά - μπορούν να παρουσιαστούν με τη μορφή ξύλινων ή ξύλινων κρεμαστών δοκών. Τα ξύλινα ζευκτά χρησιμοποιούνται για ανοίγματα άνω των 18 m και υπόκεινται σε προληπτικά μέτρα πυρασφάλειας. Η άνω (συμπιεσμένη) χορδή και τα στηρίγματα των ξύλινων ζευκτών είναι κατασκευασμένα από τετράγωνα ή ορθογώνια δοκάρια με πλευρά ίση με το 1/50-1/80 του ανοίγματος, η κάτω (τεντωμένη) χορδή και οι αναρτήσεις είναι κατασκευασμένες από δοκούς και χαλύβδινα νήματα με βιδωτά σπειρώματα στα άκρα για να τα τεντώνετε χρησιμοποιώντας παξιμάδια με ροδέλες.

Η σταθερότητα των ξύλινων ζευκτών εξασφαλίζεται από ξύλινα σιδεράκια και δεσίματα που τοποθετούνται κατά μήκος των άκρων και στο μέσο του ζευκτού κάθετα στο επίπεδό τους, καθώς και καταστρώματα στέγης που σχηματίζουν έναν σκληρό δίσκο του καλύμματος. Στην εγχώρια κατασκευαστική πρακτική, χρησιμοποιούνται ζευκτά με άνοιγμα 15, 18, 21 και 24 m, η άνω χορδή των οποίων είναι κατασκευασμένη από μια συνεχή συσκευασία σανίδων πλάτους 170 mm χρησιμοποιώντας κόλλα FR-12. Τα σιδεράκια είναι κατασκευασμένα από ράβδους του ίδιου πλάτους, ο κάτω ιμάντας είναι κατασκευασμένος από κυλινδρικές γωνίες και η ανάρτηση από στρογγυλό χάλυβα (Εικόνα 3, γ).

Δεξιά από μεταλλικό ξύλο - αναπτύχθηκαν από τα εκπαιδευτικά κτίρια TsNIIEP, τα κτίρια ψυχαγωγίας και τις αθλητικές εγκαταστάσεις TsNIISK και την TsNIISK Gosstroy της ΕΣΣΔ το 1973. Αυτά τα ζευκτά τοποθετούνται σε διαστήματα 3 και 6 m και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για στέγες σε δύο εκδόσεις:

α) με ζεστή, εκμεταλλεύσιμη ψευδοροφή και κρύα πάνελ στέγης·

β) χωρίς ψευδοροφή και θερμά πάνελ στέγης.

Τα πλαίσια είναι επίπεδες δομές διαχωρισμού. Σε αντίθεση με μια μη ωστική δομή δοκού-κολονιού, η εγκάρσια ράβδος και ο στύλος στη δομή του πλαισίου έχουν μια άκαμπτη σύνδεση, η οποία προκαλεί την εμφάνιση ροπών κάμψης στον στύλο λόγω της πρόσκρουσης των φορτίων στην εγκάρσια ράβδο του πλαισίου.

Οι κατασκευές πλαισίων κατασκευάζονται με άκαμπτη ενσωμάτωση στηρίξεων στο θεμέλιο, εάν δεν υπάρχει κίνδυνος ανομοιόμορφης καθίζησης του θεμελίου. Η ιδιαίτερη ευαισθησία των πλαισίων και των τοξωτών κατασκευών σε ανώμαλους οικισμούς οδηγεί στην ανάγκη για αρθρωτά κουφώματα (δίκλινα και τρίαρθρα). Σχέδια τόξων στο Σχ. 4, α, β, γ, δ.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα πλαίσια δεν έχουν επαρκή ακαμψία στο επίπεδό τους, κατά την κατασκευή του καλύμματος είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η διαμήκης ακαμψία ολόκληρου του καλύμματος με την ενσωμάτωση των στοιχείων κάλυψης ή την εγκατάσταση πλαισίων διαφράγματος κάθετα προς το επίπεδο ή ακαμψίας συνδέσμων.

Τα κουφώματα μπορούν να κατασκευαστούν από μέταλλο, οπλισμένο σκυρόδεμα ή ξύλο.

Τα μεταλλικά πλαίσια μπορούν να κατασκευαστούν είτε από συμπαγή είτε από δικτυωτά τμήματα. Το τμήμα του πλέγματος είναι χαρακτηριστικό για κουφώματα με μεγάλα ανοίγματα, καθώς είναι πιο οικονομικό λόγω του χαμηλού νεκρού βάρους του και της ικανότητας να αντέχει εξίσου καλά τόσο τις θλιπτικές όσο και τις δυνάμεις εφελκυσμού. Το ύψος της διατομής των διατομών των πλαισίων πλέγματος θεωρείται ότι είναι εντός του 1/20-1/25 του ανοίγματος και των πλαισίων συμπαγούς τομής 1/25-/30 του ανοίγματος. Για να μειωθεί το ύψος της διατομής της διατομής τόσο του συμπαγούς όσο και του δικτυωτού μεταλλικού σκελετού, χρησιμοποιούνται κονσόλες εκφόρτωσης, μερικές φορές εξοπλισμένες με ειδικούς τύπους (Εικ. 4, δ).

Σκελετοί: α - χωρίς μεντεσέ β - διπλό μεντεσέδες? γ - με τρεις αρθρώσεις. g - διπλό μεντεσέδες?

d - χωρίς μεντεσέ e - δύο μεντεσέδες? g - με τρεις αρθρώσεις. και - διπλό μεντεσέ με κονσόλες εκφόρτωσης. k - διπλό μεντεσέ με σύσφιξη που απορροφά την ώθηση. h - ύψος πλαισίου. I - μπούμα ανύψωσης καμάρας. l - span; r1 και r2 - ακτίνες καμπυλότητας των κάτω και άνω άκρων του τόξου. 0,01 και 02 κέντρα καμπυλότητας. - μεντεσέδες? s - σύσφιξη? d - κατακόρυφα φορτία στην κονσόλα.

Τα μεταλλικά κουφώματα χρησιμοποιούνται ενεργά στην κατασκευή (Εικ. 5, 1, a, b, c, d, e; Εικ. 6, a, c).

Κουφώματα από ατσάλι, οπλισμένο σκυρόδεμα και ξύλινα

Τα κουφώματα από οπλισμένο σκυρόδεμα μπορεί να είναι χωρίς μεντεσέδες, διπλά μεντεσέδες ή σπανιότερα τριπλούν.

Για ανοίγματα πλαισίου έως 30-40 m, είναι κατασκευασμένα από συμπαγή, διατομής I με ενισχυτικά, για μεγάλα ανοίγματα, είναι κατασκευασμένα από πλέγμα. Το ύψος μιας εγκάρσιας ράβδου συμπαγούς διατομής είναι περίπου 1/20-1/25 του ανοίγματος του πλαισίου, ενός τμήματος πλέγματος 1/12-1/15 του ανοίγματος. Τα κουφώματα μπορεί να είναι μονού ή πολλαπλών ανοιγμάτων, μονολιθικά ή προκατασκευασμένα. Σε μια προκατασκευασμένη λύση, συνιστάται η σύνδεση μεμονωμένων στοιχείων πλαισίου σε σημεία με ελάχιστες ροπές κάμψης. Στο Σχ. Τα 5, 2, i, j και το Σχ. e 6, c παρέχουν παραδείγματα από την πρακτική κατασκευής κτιρίων με κουφώματα από οπλισμένο σκυρόδεμα.

Τα ξύλινα κουφώματα, όπως και τα ξύλινα δοκάρια, είναι κατασκευασμένα από καρφωμένα ή κολλημένα στοιχεία για ανοίγματα έως και 24 μ. Είναι πλεονεκτικό να τα κάνετε με τρεις μεντεσέδες για να διευκολύνετε την εγκατάσταση. Το ύψος της εγκάρσιας ράβδου από τα πλαίσια των καρφιών θεωρείται ότι είναι περίπου το 1/12 του ανοίγματος του πλαισίου, για τα κολλημένα πλαίσια - το 1/15 του ανοίγματος. Παραδείγματα κατασκευής κτιρίων με χρήση ξύλινων κουφωμάτων φαίνονται στο Σχ. 5, l, m, εικ. 7.

Ρύζι. 7 Σκελετός κτιρίου αποθήκης με ξύλινα κολλημένα κουφώματα κόντρα πλακέ

Τα τόξα, όπως και τα πλαίσια, είναι επίπεδες δομές διαχωρισμού. Είναι ακόμη πιο ευαίσθητα στην ανομοιόμορφη βροχόπτωση από τα πλαίσια και είναι κατασκευασμένα ως χωρίς μεντεσέδες, διπλά μεντεσέδες ή με τρεις μεντεσέδες (Εικ. 4, e, f, g, i, j). Η σταθερότητα της επίστρωσης εξασφαλίζεται από τα άκαμπτα στοιχεία του περιβάλλοντος τμήματος της επικάλυψης. Για ανοίγματα 24-36 m, είναι δυνατή η χρήση τόξων τριών μεντεσέδων από δικτυώματα δύο τμημάτων (Εικ. 8, α). Για να αποφευχθεί η χαλάρωση, τοποθετούνται κρεμάστρες.

α - ξύλινη καμάρα με τρεις μεντεσέδες από πολυγωνικά ζευκτά.

β - δικτυωτό ξύλινο τόξο

Τα μεταλλικά τόξα είναι κατασκευασμένα από συμπαγή και δικτυωτά τμήματα. Το ύψος της εγκάρσιας ράβδου ενός συμπαγούς τμήματος τόξων χρησιμοποιείται εντός 1/50-1/80, ενός ανοίγματος πλέγματος 1/30-1/60. Ο λόγος του βραχίονα ανύψωσης προς το άνοιγμα για όλα τα τόξα είναι στην περιοχή 1/2-1/4 για μια παραβολική καμπύλη και 1/4-1/8 για μια κυκλική καμπύλη. Στο Σχ. 8, α, εικ. 9, εικ. 1, εικ. 10, α, β, γ, παρουσιάζονται παραδείγματα από την κατασκευαστική πρακτική.

Τα τόξα από οπλισμένο σκυρόδεμα, όπως και τα μεταλλικά τόξα, μπορούν να έχουν μια συμπαγή ή δικτυωτή διατομή της εγκάρσιας ράβδου.

Το δομικό ύψος της διατομής της εγκάρσιας ράβδου συμπαγών τόξων είναι 1/30-1/40 του ανοίγματος, δικτυωτών τόξων 1/25-1/30 του ανοίγματος.

Προκατασκευασμένα τόξα μεγάλων ανοιγμάτων κατασκευάζονται σε σύνθετη μορφή, από δύο ημι-καμάρες, σκυροδετούνται στο Σχ. e σε οριζόντια θέση και στη συνέχεια ανυψώνονται στη θέση σχεδιασμού (παράδειγμα στο Σχ. 9, 2, α, β, γ).

Τα ξύλινα τόξα είναι κατασκευασμένα από καρφωμένα και κολλημένα στοιχεία. Η αναλογία του βραχίονα ανύψωσης προς το άνοιγμα για τα καρφωτά τόξα είναι 1/15-1/20, για τα κολλημένα - 1/20-1/25 (Εικ. 8, α, β, Εικ. 10, γ, δ).

α - τόξο με σύσφιξη σε κολώνες. β - στήριξη της καμάρας στα πλαίσια. ή αντηρίδες? γ - στήριξη της καμάρας στα θεμέλια

4. Χωρικές κατασκευές επίστρωσης μεγάλου ανοίγματος

Τα δομικά συστήματα μακράς διάρκειας από διαφορετικές εποχές μοιράζονται μια σειρά από σημαντικά χαρακτηριστικά, γεγονός που καθιστά δυνατό να θεωρηθούν ως τεχνική πρόοδος στην κατασκευή. Το όνειρο των κατασκευαστών και των αρχιτεκτόνων είναι συνδεδεμένο μαζί τους, να κατακτήσουν το χώρο, να καλύψουν τη μεγαλύτερη δυνατή έκταση. Αυτό που ενώνει ιστορικές και σύγχρονες καμπυλόγραμμες κατασκευές είναι η αναζήτηση κατάλληλων σχημάτων, η επιθυμία ελαχιστοποίησης του βάρους τους, η αναζήτηση βέλτιστων συνθηκών κατανομής φορτίου, που οδηγεί στην ανακάλυψη νέων υλικών και πιθανών δυνατοτήτων.

Οι χωρικές κατασκευές κάλυψης μεγάλου ανοίγματος περιλαμβάνουν επίπεδα διπλωμένα καλύμματα, θόλους, κελύφη, θόλους, επικαλύψεις με εγκάρσιες ραβδώσεις, κατασκευές ράβδων, πνευματικές κατασκευές και κατασκευές τέντας.

Επίπεδα διπλωμένα καλύμματα, κοχύλια, επικαλύψεις με σταυροειδείς ραβδώσεις και κατασκευές ράβδων είναι κατασκευασμένα από άκαμπτα υλικά (οπλισμένο σκυρόδεμα, μεταλλικά προφίλ, ξύλο κ.λπ.) Λόγω της κοινής εργασίας των κατασκευών, τα χωρικά άκαμπτα καλύμματα έχουν μικρή μάζα, η οποία μειώνει το κόστος τόσο της κατασκευής κάλυψης όσο και για την τοποθέτηση στηριγμάτων και θεμελίων.

Τα κρεμαστά (καλωδιακά), τα πνευματικά καλύμματα και τα καλύμματα τέντας κατασκευάζονται από μη άκαμπτα υλικά (μεταλλικά καλώδια, μεταλλικές μεμβράνες ρυζιού, μεμβράνες από συνθετικές μεμβράνες και υφάσματα). Αυτές, σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό από τις χωροταξικές άκαμπτες κατασκευές, εξασφαλίζουν μείωση της ογκομετρικής μάζας των κατασκευών και επιτρέπουν την ταχεία κατασκευή κατασκευών.

Οι χωρικές δομές καθιστούν δυνατή τη δημιουργία μιας μεγάλης ποικιλίας μορφών κτιρίων και κατασκευών. Ωστόσο, η κατασκευή χωρικών κατασκευών απαιτεί μια πιο σύνθετη οργάνωση της κατασκευαστικής παραγωγής και Υψηλή ποιότηταΟλοι Κατασκευαστικές εργασίες.

Φυσικά, είναι αδύνατο να δοθούν συστάσεις για τη χρήση ορισμένων δομών επίστρωσης για κάθε συγκεκριμένη περίπτωση. Η επίστρωση ως σύνθετος σχηματισμός υποσυστήματος εντοπίζεται στη δομή της κατασκευής σε στενή σύνδεση με όλα τα άλλα στοιχεία της, με εξωτερικές και εσωτερικές περιβαλλοντικές επιρροές, με τις οικονομικές, τεχνικές, καλλιτεχνικές και αισθητικές συνθήκες διαμόρφωσης της. Όμως, κάποια εμπειρία στη χρήση χωρικών δομών και τα αποτελέσματα που έδωσε μπορούν να βοηθήσουν στην κατανόηση της θέσης μιας συγκεκριμένης εποικοδομητικής και τεχνολογικής οργάνωσης δημόσιων κτιρίων. Τα δομικά συστήματα χωρικού τύπου που είναι ήδη γνωστά στην παγκόσμια κατασκευαστική πρακτική καθιστούν δυνατή την κάλυψη κτιρίων και κατασκευών με σχεδόν οποιαδήποτε διαμόρφωση σχεδίου.

1 Διπλώνει

Μια πτυχή είναι ένα χωρικό κάλυμμα που σχηματίζεται από επίπεδα αλληλοτεμνόμενα στοιχεία. Οι πτυχώσεις αποτελούνται από έναν αριθμό στοιχείων που επαναλαμβάνονται με μια ορισμένη σειρά, που στηρίζονται κατά μήκος των άκρων και στο άνοιγμα με ενισχυτικά διαφράγματα.

Οι πτυχές είναι πριονωτές, τραπεζοειδείς, κατασκευασμένες από ίδιου τύπου τριγωνικά επίπεδα, σκηνόσχημες (τετραγωνικές και πολυεδρικές) και άλλες (Εικ. 11, α, β, γ, δ).

Οι διπλωμένες κατασκευές που χρησιμοποιούνται σε κυλινδρικά κελύφη και θόλους συζητούνται στις κατάλληλες ενότητες.

Οι πτυχές μπορούν να επεκταθούν πέρα ​​από τα εξωτερικά στηρίγματα, σχηματίζοντας προβόλους προβόλου. Το πάχος του στοιχείου επίπεδης αναδίπλωσης θεωρείται ότι είναι περίπου το 1/200 του ανοίγματος, το ύψος του στοιχείου είναι τουλάχιστον 1/10 και το πλάτος της άκρης είναι τουλάχιστον το 1/5 του ανοίγματος. Οι πτυχώσεις συνήθως καλύπτουν εκτάσεις μέχρι 50-60 m και σκηνές έως 24 m.

Οι διπλωμένες δομές έχουν μια σειρά από θετικές ιδιότητες:

απλότητα της μορφής και, κατά συνέπεια, ευκολία κατασκευής τους.

Μεγάλες δυνατότητες για εργοστασιακή προκατασκευή.

εξοικονόμηση ύψους δωματίου κ.λπ.

Ένα ενδιαφέρον παράδειγμα χρήσης μιας επίπεδης διπλωμένης κατασκευής προφίλ πριονιού είναι η κάλυψη του εργαστηρίου του Concrete Institute στο Ντιτρόιτ (ΗΠΑ) μεγέθους 29,1 × 11,4 ( Εικ. 11, ε) έργο των αρχιτεκτόνων Yamasaki και Leinweber, των μηχανικών Amman και Whitney. Το κάλυμμα στηρίζεται σε δύο διαμήκεις σειρές στηριγμάτων, σχηματίζοντας έναν μεσαίο διάδρομο και έχει πρόβολες προεκτάσεις στις δύο πλευρές των στηρίξεων, μήκους 5,8 μ. Το κάλυμμα είναι συνδυασμός πτυχώσεων που κατευθύνονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Το πάχος των πτυχών είναι 9,5 cm.

Το 1972, κατά την ανακατασκευή του σιδηροδρομικού σταθμού Kursky στη Μόσχα, χρησιμοποιήθηκε μια τραπεζοειδής διπλωμένη κατασκευή, η οποία κατέστησε δυνατή την κάλυψη μιας αίθουσας αναμονής διαστάσεων 33 × 200 m (Εικ. 11, στ).

Το αρχαιότερο και πιο διαδεδομένο σύστημα καμπυλόγραμμης επικάλυψης είναι το θολωτό κάλυμμα. Θόλος - δομικό σύστημα, βάσει των οποίων δημιουργήθηκαν μια σειρά αρχιτεκτονικών μορφών του παρελθόντος (μέχρι τον εικοστό αιώνα), οι οποίες κατέστησαν δυνατή την επίλυση του προβλήματος της κάλυψης μιας ποικιλίας αιθουσών με διαφορετικούς λειτουργικούς σκοπούς.

Οι κυλινδρικοί και κλειστοί θόλοι είναι οι απλούστερες μορφές θόλου, αλλά ο χώρος που σχηματίζεται από αυτά τα καλύμματα είναι κλειστός και η μορφή στερείται πλαστικότητας. Με την εισαγωγή ξυλότυπου στα σχέδια των δίσκων αυτών των θησαυρών, επιτυγχάνεται μια οπτική αίσθηση ελαφρότητας. Η εσωτερική επιφάνεια των θόλων, κατά κανόνα, ήταν διακοσμημένη με πλούσια διακόσμηση ή μιμούμενη από μια ψευδή κατασκευή ξύλινης ψευδοροφής.

Ένα εγκάρσιο θησαυροφυλάκιο σχηματίζεται με τομή από τη διασταύρωση δύο θόλων κάννης. Ήταν αποκλεισμένοι από τεράστιες αίθουσες λουτρών και βασιλικών. Ο σταυρός θόλος έχει βρει μεγάλη χρήση γοτθική αρχιτεκτονική.

Ο σταυρός θόλος είναι μια από τις κοινές μορφές κάλυψης στη ρωσική πέτρινη αρχιτεκτονική.

Χρησιμοποιήθηκαν ευρέως ποικιλίες θόλων, όπως ιστιοφόρα, θόλους με τρούλο και θόλος.

3 Κοχύλια

Τα κοχύλια με λεπτά τοιχώματα είναι ένας από τους τύπους χωρικών κατασκευών και χρησιμοποιούνται στην κατασκευή κτιρίων και κατασκευών με μεγάλες επιφάνειες (υπόστεγα, στάδια, αγορές κ.λπ.). Το κέλυφος με λεπτό τοίχωμα είναι μια καμπύλη επιφάνεια, η οποία, με ελάχιστο πάχος και, κατά συνέπεια, ελάχιστη κατανάλωση μάζας και υλικού, έχει πολύ υψηλή φέρουσα ικανότητα, γιατί χάρη στο καμπύλο σχήμα της λειτουργεί ως χωρική φέρουσα κατασκευή.

Ένα απλό πείραμα με ριζόχαρτο δείχνει ότι μια πολύ λεπτή κυρτή πλάκα, λόγω του καμπυλόγραμμου σχήματός της, αποκτά μεγαλύτερη αντίσταση στις εξωτερικές δυνάμεις από την ίδια πλάκα επίπεδης μορφής.

Άκαμπτα κοχύλια μπορούν να ανεγερθούν πάνω από κτίρια οποιασδήποτε διαμόρφωσης σε κάτοψη: ορθογώνια, τετράγωνα, στρογγυλά, οβάλ κ.λπ.

Ακόμη και πολύ περίπλοκες δομές μπορούν να χωριστούν σε μια σειρά από παρόμοια στοιχεία. Στα εργοστάσια κατασκευαστικά μέρηΔημιουργούνται ξεχωριστές τεχνολογικές γραμμές για την κατασκευή μεμονωμένων δομικών στοιχείων. Οι αναπτυγμένες μέθοδοι εγκατάστασης καθιστούν δυνατή την ανέγερση κελυφών και θόλων χρησιμοποιώντας πύργους υποστήριξης αποθέματος ή χωρίς καθόλου βοηθητικά ικριώματα, γεγονός που μειώνει σημαντικά τον χρόνο κατασκευής των επικαλύψεων και μειώνει το κόστος εργασίες εγκατάστασης.

Σύμφωνα με τα σχέδια σχεδιασμού τους, τα άκαμπτα κοχύλια χωρίζονται σε: κοχύλια θετικής και αρνητικής καμπυλότητας, κοχύλια ομπρέλας, θόλους και θόλους.

Τα κελύφη είναι κατασκευασμένα από οπλισμένο σκυρόδεμα, οπλισμένο τσιμέντο, μέταλλο, ξύλο, πλαστικό και άλλα υλικά που μπορούν να αντέξουν καλά τις θλιπτικές δυνάμεις.

Στα συμβατικά φέροντα συστήματα, τα οποία συζητήσαμε προηγουμένως, η αντίσταση στις αναδυόμενες δυνάμεις συγκεντρώνεται συνεχώς σε ολόκληρη την καμπύλη επιφάνειά τους, δηλ. αφού αυτό είναι χαρακτηριστικό των χωρικών φερόντων συστημάτων.

Ο πρώτος θόλος κελύφους από οπλισμένο σκυρόδεμα κατασκευάστηκε το 1925 στην Ιένα. Η διάμετρός του ήταν 40 μέτρα, ίση με τη διάμετρο του τρούλου του Αγ. Πέτρου στη Ρώμη. Η μάζα αυτού του κελύφους αποδείχθηκε ότι ήταν 30 φορές μικρότερη από τον τρούλο του St. Πέτρα. Αυτό είναι το πρώτο παράδειγμα που έδειξε τις πολλά υποσχόμενες δυνατότητες της νέας αρχής σχεδιασμού.

Η έλευση του οπλισμένου σκυροδέματος, η δημιουργία νέων μεθόδων υπολογισμού, η μέτρηση και η δοκιμή κατασκευών με τη χρήση μοντέλων, μαζί με τα στατικά και οικονομικά οφέλη από τη χρήση τους, συνέβαλαν στην ταχεία εξάπλωση των κελυφών σε όλο τον κόσμο.

Τα κοχύλια έχουν μια σειρά από άλλα πλεονεκτήματα:

στην επίστρωση εκτελούν ταυτόχρονα δύο λειτουργίες: φέρουσα δομή και στέγη.

Είναι ανθεκτικά στη φωτιά, γεγονός που σε πολλές περιπτώσεις τα φέρνει σε πιο πλεονεκτική θέση ακόμη και υπό ίσες οικονομικές συνθήκες.

Δεν έχουν όμοιο στην ποικιλία και την πρωτοτυπία των μορφών στην ιστορία της αρχιτεκτονικής.

Τέλος, σε σύγκριση με προηγούμενες θολωτές και τρούλους κατασκευές, τις ξεπέρασαν πολλές φορές ως προς τα καλυμμένα ανοίγματα.

Εάν η κατασκευή κελυφών σε οπλισμένο σκυρόδεμα έχει αναπτυχθεί αρκετά ευρέως, τότε στο μέταλλο και το ξύλο αυτές οι κατασκευές εξακολουθούν να έχουν περιορισμένη χρήση, καθώς δεν έχουν βρεθεί ακόμη αρκετά απλές δομικές μορφές κελύφους χαρακτηριστικών του μετάλλου και του ξύλου.

Τα κελύφη από μέταλλο μπορούν να κατασκευαστούν από ολομέταλλο, όπου το κέλυφος εκτελεί ταυτόχρονα τις λειτουργίες μιας φέρουσας και εγκλειστικής κατασκευής σε ένα, δύο ή περισσότερα στρώματα. Με την κατάλληλη ανάπτυξη, η κατασκευή κελυφών μπορεί να περιοριστεί στη βιομηχανική συναρμολόγηση μεγάλων πάνελ.

Τα μεταλλικά κελύφη μιας στρώσης είναι κατασκευασμένα από ρύζι χάλυβα ή αλουμινίου.α. Για να αυξηθεί η ακαμψία των κελυφών, εισάγονται εγκάρσιες νευρώσεις. Με μια συχνή διάταξη εγκάρσιων νευρώσεων που συνδέονται μεταξύ τους κατά μήκος της άνω και κάτω ζώνης, μπορεί να ληφθεί ένα κέλυφος δύο στρώσεων.

Τα κοχύλια έρχονται σε μονή και διπλή καμπυλότητα.

Τα κελύφη μονής καμπυλότητας περιλαμβάνουν κοχύλια με κυλινδρικό ή κωνική επιφάνεια(Εικ. 12, α, β).

Ρύζι. 12. Οι πιο κοινές μορφές κοχυλιών

α - κύλινδρος: 1 - κύκλος, παραβολή, ημιτονοειδές, έλλειψη (οδηγοί). 2 - ευθεία γραμμή (γεννητική). β - κώνος: 1 - οποιαδήποτε καμπύλη. 2 - ευθεία γραμμή (γεννητική). d - επιφάνεια μεταφοράς: 1 - παραβολή (οδηγός). 2 - έλλειψη, κύκλος (γεννητικό). γ - επιφάνεια περιστροφής (θόλος): 1-περιστροφή. 2 - κύκλος, έλλειψη, παραβολή (γεννητικό). Επιφάνεια περιστροφής ή μεταφοράς (σφαιρικό κέλυφος): 1, 2 - κύκλος, παραβολή (γεννήτριες ή οδηγοί). 3 - κύκλος, παραβολή (γεννητικό). 4 - άξονας περιστροφής d - σχηματισμός κελύφους διπλής καμπυλότητας προς μία κατεύθυνση: υπερβολικό παραβολοειδές: AB-SD, AC-VD - ευθείες γραμμές (οδηγοί). 1 - παραβολή (οδηγός).

Τα κυλινδρικά κελύφη έχουν κυκλικό, ελλειπτικό ή παραβολικό σχήμα και υποστηρίζονται από ακραία διαφράγματα ακαμψίας, τα οποία μπορούν να κατασκευαστούν με τη μορφή τοίχων, δικτυωμάτων, τόξων ή πλαισίων. Ανάλογα με το μήκος των κελυφών, χωρίζονται σε μικρά, στα οποία το άνοιγμα κατά μήκος του διαμήκους άξονα δεν υπερβαίνει το ενάμισι μήκη κύματος (ανάπτυξη στην εγκάρσια κατεύθυνση) και σε μακρά, στα οποία το άνοιγμα κατά μήκος του ο διαμήκης άξονας είναι περισσότερο από ενάμιση μήκη κύματος (Εικ. 13, a , c, d).

Κατά μήκος των διαμήκων άκρων των μακριών κυλινδρικών κελυφών, προβλέπονται πλευρικά στοιχεία (σκληρυντικές νευρώσεις), στα οποία τοποθετείται διαμήκης οπλισμός, επιτρέποντας στο κέλυφος να λειτουργεί κατά μήκος του διαμήκους ανοίγματος σαν δοκός. Επιπλέον, τα πλαϊνά στοιχεία απορροφούν την ώθηση από το έργο των κελυφών στην εγκάρσια κατεύθυνση και επομένως πρέπει να έχουν επαρκή ακαμψία στην οριζόντια κατεύθυνση (Εικ. 13, α, δ).

Το μήκος κύματος ενός μακριού κυλινδρικού κελύφους συνήθως δεν υπερβαίνει τα 12 m. Ο λόγος του ανυψωτικού βραχίονα προς το μήκος κύματος θεωρείται ότι είναι τουλάχιστον το 1/7 του ανοίγματος και ο λόγος του βραχίονα ανύψωσης προς το μήκος του ανοίγματος δεν είναι μικρότερος από 1/10.

Τα προκατασκευασμένα μακριά κυλινδρικά κελύφη συνήθως χωρίζονται σε κυλινδρικά τμήματα, πλευρικά στοιχεία και ένα ενισχυτικό διάφραγμα, ο οπλισμός του οποίου συγκολλάται και μονολιώνεται κατά την εγκατάσταση (Εικ. 13, e).

Συνιστάται η χρήση μακριών κυλινδρικών κελυφών για την κάλυψη μεγάλων δωματίων με ορθογώνια κάτοψη. Τα μακρά κοχύλια τοποθετούνται συνήθως παράλληλα στη μικρή πλευρά του επικαλυπτόμενου ορθογώνιου χώρου για να μειωθεί το άνοιγμα των κελυφών κατά μήκος του διαμήκους άξονα (Εικ. 13, ε). Η ανάπτυξη μακριών κυλινδρικών κελυφών ακολουθεί τη γραμμή αναζήτησης του πιο επίπεδου δυνατού τόξου με μια μικρή ανυψωτική μπούμα, η οποία οδηγεί σε ευκολότερες συνθήκες για οικοδομικές εργασίες, μείωση του όγκου του κτιρίου και βελτιωμένες συνθήκες λειτουργίας.

Ιδιαίτερα πλεονεκτική, όσον αφορά τη δομική εργασία, είναι η διάταξη μιας διαδοχικής σειράς επίπεδων κυλινδρικών κελυφών, αφού στην περίπτωση αυτή οι δυνάμεις κάμψης που δρουν στην οριζόντια κατεύθυνση απορροφώνται από παρακείμενα κελύφη (εκτός από τα εξωτερικά).

Ας δώσουμε παραδείγματα χρήσης μακριών κυλινδρικών κελυφών στην κατασκευή.

Το μεγάλο κυλινδρικό κέλυφος πολλαπλών μήκων κύματος κατασκευάστηκε σε ένα γκαράζ στο Bournemouth (Αγγλία).

Μεγέθη κελύφους 4 5×90 m, πάχος 6,3 cm, το έργο πραγματοποιήθηκε από τον μηχανικό Morgan (Εικ. 14, α).

γ - υπόστεγο του αεροδρομίου στο Καράτσι (Πακιστάν, 1944). Η επίστρωση σχηματίζεται από μακριά κυλινδρικά κοχύλια μήκους 39,6 m, πλάτους 10,67 m και πάχους 62,5 mm. Τα κοχύλια στηρίζονται σε μια τεγίδα μήκους 58 μέτρων, η οποία είναι ένα ανώφλι πάνω από την πύλη του υπόστεγου. ζ - υπόστεγο του Υπουργείου Αεροπορίας στην Ακαδημία Επιστημών! χείλος (1959). Για την κάλυψη του υπόστεγου χρησιμοποιήθηκαν τρία κυλινδρικά όστρακα, που βρίσκονται παράλληλα με το άνοιγμα της πόρτας του υπόστεγου. Το μήκος των οστράκων είναι 55 μ. Το βάθος του υπόστεγου είναι 32,5 μ. Οι δοκοί που απορροφούν την ώθηση έχουν τμήμα σε σχήμα κιβωτίου

Το κάλυμμα της αθλητικής αίθουσας στη Μαδρίτη (1935) σχεδιάστηκε από τον αρχιτέκτονα Zuazo και τον μηχανικό Torroja. Το κάλυμμα είναι συνδυασμός δύο μακριών κυλινδρικών κελυφών που στηρίζονται στα ακραία τοιχώματα και δεν χρειάζεται στήριξη στα διαμήκη τοιχώματα, τα οποία για το λόγο αυτό είναι κατασκευασμένα από ελαφριά υλικά. Μήκος κελύφους 35 m, άνοιγμα 32,6 m, πάχος 8,5 cm (Εικ. 14, β).

Το υπόστεγο του αεροδρομίου στο Καράτσι, που χτίστηκε το 1944, αντιπροσωπεύεται από κοχύλια των οποίων το μήκος είναι 29,6 m, το πλάτος 10,67 m και το πάχος 6,25 cm. Εικ. 14, V).

Η χρήση μακριών κυλινδρικών κελυφών περιορίζεται πρακτικά σε ανοίγματα έως και 50 m, αφού πέρα ​​από αυτό το όριο το ύψος των πλευρικών στοιχείων (δοκοί ράβδου) αποδεικνύεται υπερβολικά μεγάλο.

Τέτοια κοχύλια χρησιμοποιούνται συχνά σε βιομηχανικές κατασκευές, αλλά χρησιμοποιούνται και σε δημόσια κτίρια. Το Kaliningradgrazhdanproekt έχει αναπτύξει μακριά κυλινδρικά κελύφη με ανοίγματα 18 × 24 μ, πλάτους 3 μ. Κατασκευάζονται άμεσα για το άνοιγμα μαζί με μόνωση - ινοσανίδα. Ένα στρώμα στεγανοποίησης εφαρμόζεται πάνω από το έτοιμο στοιχείο στο εργοστάσιο.

Τα μακριά κυλινδρικά κελύφη είναι κατασκευασμένα από οπλισμένο σκυρόδεμα, οπλισμένο τσιμέντο, χάλυβα και κράματα αλουμινίου.

Έτσι, για την κάλυψη του σιδηροδρομικού σταθμού της Μόσχας στην Αγία Πετρούπολη, χρησιμοποιήθηκε ένα κυλινδρικό κέλυφος από αλουμίνιο ρυζιού. Το μήκος του θερμοκρασιακού μπλοκ είναι 48 μ., το πλάτος 9 μ. Η επίστρωση αναρτάται από στηρίγματα από οπλισμένο σκυρόδεμα που είναι εγκατεστημένα στην ενδιάμεση τροχιά.

Τα κοντά κυλινδρικά κοχύλια, σε σύγκριση με τα μακριά κοχύλια, έχουν μεγαλύτερο μέγεθος κύματος και ανυψωτική μπούμα. Η καμπυλότητα των κοντών κυλινδρικών κελυφών αντιστοιχεί στην κατεύθυνση του μεγαλύτερου ανοίγματος του καλυμμένου δωματίου. Αυτά τα κοχύλια λειτουργούν ως θησαυροφυλάκια.

Το σχήμα της καμπύλης μπορεί να αναπαρασταθεί από ένα κυκλικό τόξο ή μια παραβολή. Λόγω του κινδύνου λυγισμού σε κοντά κελύφη, στις περισσότερες περιπτώσεις εισάγονται εγκάρσια ενισχυτικά. Εκτός από τα πλευρικά στοιχεία, τέτοια κελύφη πρέπει να έχουν σύσφιξη για να απορροφούν οριζόντιες εγκάρσιες δυνάμεις (Εικ. 13, γ, ε).

Τα κοντά κυλινδρικά κελύφη για κτίρια με πλέγμα στηλών 24 είναι ευρέως γνωστά × 12 μ και 18 × 12 μ. Αποτελούνται από διαφραγματικά ζευκτά, ραβδωτά πάνελ 3 × 12 m και πλευρικά στοιχεία (Εικ. 15, α-δ).

Οι δομές για τα καθορισμένα ανοίγματα αναγνωρίζονται ως τυπικές.

Η χρήση κοντών κυλινδρικών κελυφών δεν απαιτεί τη χρήση ψευδοροφής.

Τα κωνικά κελύφη χρησιμοποιούνται συνήθως για στέγες τραπεζοειδών κτιρίων ή χώρων. Χαρακτηριστικά σχεδίουαυτά τα κελύφη είναι ίδια με τα μακριά κυλινδρικά κελύφη (Εικ. 12, α). Ένα παράδειγμα ενδιαφέρουσας χρήσης αυτής της μορφής είναι η κάλυψη ενός εστιατορίου δίπλα στη λίμνη στη Τζόρτζια (ΗΠΑ), κατασκευασμένο με τη μορφή μιας σειράς κώνων από οπλισμένο σκυρόδεμα σε σχήμα μανιταριού με διάμετρο 9,14 μ. Οι κοίλοι μίσχοι μανιταριών χρησιμοποιούνται για αποστραγγίστε το νερό της βροχής από την επιφάνεια του καλύμματος. Τα τρίγωνα που σχηματίζονταν από τις άκρες τριών συγκινητικών μανιταριών καλύφθηκαν με πλάκες από οπλισμένο σκυρόδεμα με στρογγυλές τρύπες για φεγγίτες σε μορφή πλαστικών θόλων.

Ρύζι. 15 Παραδείγματα χρήσης κοντών κυλινδρικών κελυφών από οπλισμένο σκυρόδεμα

Σε κυματιστά και διπλωμένα κελύφη με μεγάλα ανοίγματα συμβαίνουν σημαντικές ροπές κάμψης λόγω προσωρινών φορτίων από άνεμο, χιόνι, αλλαγές θερμοκρασίας κ.λπ.

Η απαραίτητη ενίσχυση τέτοιων κελυφών επιτυγχανόταν με την κατασκευή νευρώσεων. Η μείωση της προσπάθειας επιτεύχθηκε με τη μετάβαση σε κυματιστά και διπλωμένα προφίλ του ίδιου του κελύφους. Αυτό κατέστησε δυνατή την αύξηση της ακαμψίας των κελυφών και τη μείωση της κατανάλωσης υλικού.

Τέτοια σχέδια καθιστούν δυνατή την έμφαση στην αντίθεση μεταξύ του επιπέδου του περιβλημάτιου τοίχου, το οποίο μπορεί να είναι ανεξάρτητο από τα φέροντα στηρίγματα, και του καλύμματος που στηρίζεται σε αυτό. Αυτό καθιστά δυνατή τη δημιουργία μεγάλων προεξοχών προβόλου σε αυτές τις κατασκευές για την εγκατάσταση στηριγμάτων κ.λπ. (Σιδηροδρομικός Σταθμός Kursky στη Μόσχα).

Οι πτυχές και τα κύματα είναι ένα ενδιαφέρον σχήμα πλάκας για ταβάνια και μερικές φορές για τοίχους σε εσωτερικούς χώρους.

Ένα κυματιστό κέλυφος, όταν βρεθεί η κλίμακα, η καμπυλότητα και το σχήμα για αυτό, με βάση τις απαιτήσεις της αρχιτεκτονικής αισθητικής, μπορεί να είναι αρκετά εκφραστικό. Αυτός ο τύπος κατασκευής έχει σχεδιαστεί για ανοίγματα άνω των 100 m, τα οποία έχουν εφαρμοστεί για να καλύπτουν μια μεγάλη ποικιλία αντικειμένων.

Τα πολυεδρικά διπλωμένα θησαυροφυλάκια είναι ένα παράδειγμα αύξησης της ακαμψίας ενός κυλινδρικού κελύφους προσδίδοντας ένα πολυεδρικό σχήμα.

Η μετάβαση από κελύφη μονής καμπυλότητας σε κελύφη διπλής καμπυλότητας σηματοδοτεί ένα νέο στάδιο στην ανάπτυξη των κελυφών, αφού η επίδραση των δυνάμεων κάμψης σε αυτά μειώνεται στο ελάχιστο.

Τέτοια κοχύλια χρησιμοποιούνται σε κτίρια με διάφορα σχέδια: τετράγωνα, τριγωνικά, ορθογώνια κ.λπ.

Μια ποικιλία από τέτοια κοχύλια σε ένα στρογγυλό ή οβάλ σχέδιο είναι ένας θόλος.

Κοχύλια διπλής καμπυλότητας μπορούν να κατασκευαστούν τόσο με βολάν όσο και με επίπεδα περιγράμματα.

Τα μειονεκτήματά τους περιλαμβάνουν: διογκωμένο όγκο του κτιρίου που καλύπτεται, μεγάλη επιφάνεια στέγης, όχι πάντα ευνοϊκή ακουστικά χαρακτηριστικά. Στην επίστρωση είναι δυνατή η χρήση ελαφρών φαναριών κυρίως στο κέντρο.

Τέτοια κελύφη μπορούν να κατασκευαστούν σε μονολιθικό και προκατασκευασμένο μονολιθικό οπλισμένο σκυρόδεμα.

Τα ανοίγματα αυτών των κτιρίων κυμαίνονται μεταξύ 24-30 μ. Η σταθερότητα του κελύφους εξασφαλίζεται από ένα σύστημα προεντεταμένων δοκών ακαμψίας με πλέγμα 12 × 12 μ. Το περίγραμμα του κελύφους στηρίζεται σε προεντεταμένο ιμάντα.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι σκόπιμο να καλύπτονται οι αίθουσες με κελύφη σκηνής σε σχήμα κόλουρης πυραμίδας, από οπλισμένο σκυρόδεμα. Μπορούν να στηρίζονται κατά μήκος του περιγράμματος, σε δύο πλευρές ή γωνίες.

Οι πιο συνηθισμένοι τύποι κελύφους διπλής καμπυλότητας στην κατασκευαστική πρακτική φαίνονται στο Σχ. 12, f, g, h.

Ο θόλος είναι μια επιφάνεια περιστροφής. Οι δυνάμεις σε αυτό δρουν στις μεσημβρινές και γεωγραφικές κατευθύνσεις. Οι θλιπτικές τάσεις εμφανίζονται κατά μήκος του μεσημβρινού. Κατά μήκος των γεωγραφικών πλάτη, ξεκινώντας από την κορυφή, προκύπτουν και συμπιεστικές δυνάμεις, οι οποίες σταδιακά μετατρέπονται σε εφελκυστικές δυνάμεις, οι οποίες φτάνουν στο μέγιστο στο κάτω άκρο του θόλου. Τα κελύφη θόλου μπορούν να στηρίζονται σε εφελκυστικό δακτύλιο στήριξης, σε κολώνες - μέσω ενός συστήματος διαφραγμάτων ή ενισχυτικών, εάν το κέλυφος έχει τετράγωνο ή πολυεδρικό σχήμα σε κάτοψη.

Ο τρούλος καταγόταν από τις χώρες της Ανατολής και είχε, πρώτα απ' όλα, χρηστικό σκοπό. Ελλείψει ξύλου, οι θόλοι από πηλό και τούβλο χρησίμευαν ως καλύμματα για τις κατοικίες. Σταδιακά όμως, χάρη στις εξαιρετικές αισθητικές και τεκτονικές του ιδιότητες, ο τρούλος απέκτησε ανεξάρτητο σημασιολογικό περιεχόμενο ως αρχιτεκτονική μορφή. Η ανάπτυξη του σχήματος του τρούλου συνδέεται με μια συνεχή αλλαγή στη φύση της γεωμετρίας του. Από σφαιρικά και σφαιρικά σχήματα, οι οικοδόμοι προχωρούν σε μυτερά με πολύπλοκα παραβολικά σχήματα.

Οι τρούλοι είναι σφαιρικοί και πολύπλευροι, ραβδωτές, λείες, κυματοειδείς, κυματιστές (Εικ. 16, α). Ας δούμε τα πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα κελυφών θόλου.

Καλύπτοντας το Sports Palace στη Ρώμη (1960), που χτίστηκε σύμφωνα με το σχέδιο του καθηγητή P.L. Το Nervi για τους Ολυμπιακούς Αγώνες είναι ένας σφαιρικός θόλος από προκατασκευασμένα στοιχεία ενισχυμένου τσιμέντου με πλάτος από 1,67 έως 0,34 m, με περίπλοκο χωρικό σχήμα (Εικ. 17, α). Τα 114 τμήματα του θόλου στηρίζονται σε 38 κεκλιμένα στηρίγματα (3 τμήματα ανά 1 στήριγμα). Μετά την ολοκλήρωση των μονολιθικών κατασκευών και την ενσωμάτωση των προκατασκευασμένων τμημάτων, η δομή του θόλου άρχισε να λειτουργεί ως ενιαίο σύνολο. Το κτίριο χτίστηκε σε 2,5 μήνες.

Η οροφή με θόλο της αίθουσας συναυλιών στη Ματσουγιάμα (Ιαπωνία), που σχεδιάστηκε το 1954 από τον αρχιτέκτονα Kenzo Tange και τον μηχανικό Zibon, είναι ένα τμήμα μιας μπάλας με διάμετρο 50 m, ένα ανυψωτικό βραχίονα 6,7 m (Εικ. 17, β) . Υπάρχουν 123 στρογγυλές τρύπες με διάμετρο 60 cm στο κάλυμμα για τον εναέριο φωτισμό της αίθουσας.

Το πάχος του κελύφους στη μέση είναι 12 εκ., στα στηρίγματα είναι 72 εκ. Το παχύ τμήμα του κελύφους αντικαθιστά τον δακτύλιο στήριξης.

Ο θόλος πάνω από το αμφιθέατρο του θεάτρου στο Νοβοσιμπίρσκ (1932) έχει διάμετρο 55,5 μ., ανυψωτικό βραχίονα 13,6 μ. Το πάχος του κελύφους είναι 8 cm (1/685 του ανοίγματος). Στηρίζεται σε δακτύλιο με διατομή 50 × 80 cm (Εικόνα 17, γ).

Ο τρούλος του περιπτέρου της έκθεσης στο Βελιγράδι (Γιουγκοσλαβία) χτίστηκε το 1957. Η διάμετρος του θόλου είναι 97,5 μ. με ανυψωτικό βραχίονα 12-84 μ. Ο θόλος είναι μια κατασκευή που αποτελείται από ένα μονολιθικό κεντρικό τμήμα με διάμετρο 27 m, και ένα δακτυλιοειδές, κοίλο, τραπεζοειδές τμήμα δοκού από οπλισμένο σκυρόδεμα, πάνω στο οποίο στηρίζονται 80 προκατασκευασμένα ημιτοξάκια από οπλισμένο σκυρόδεμα διατομής Ι, που υποστηρίζονται από τρεις σειρές δακτυλιοειδών κελυφών (Εικόνα 17, δ).

Ο τρούλος του σταδίου στο Οπόρτο (Πορτογαλία), που κατασκευάστηκε το 1981, έχει διάμετρο 92 μ.

Το κάλυμμα αποτελείται από 32 μεσημβρινά τοποθετημένες νευρώσεις που στηρίζονται σε τριγωνικά πλαίσια και 8 δακτυλίους από οπλισμένο σκυρόδεμα. Η διάμετρος του θόλου στην περιοχή της στήριξης του στα τριγωνικά κουφώματα είναι 72 μ., το ύψος του θόλου είναι 15 μ. Το κέλυφος του θόλου είναι κατασκευασμένο από σκυρόδεμα με πληρωτικό φελλού σε πλαίσιο από οπλισμένο σκυρόδεμα.

Στην κορυφή του τρούλου υπάρχει ένα ελαφρύ φανάρι (Εικ. 17, ε).

Στο Σχ. 18 δείχνει παραδείγματα θόλου-κελυφών από μέταλλο. Η εμπειρία από την κατασκευή τέτοιων κτιρίων έχει δείξει ότι δεν είναι χωρίς μειονεκτήματα. Το κυριότερο λοιπόν είναι ο μεγάλος κατασκευαστικός όγκος κτιρίων και η υπερβολικά μεγάλη μάζα κτιριακών κατασκευών.

ΣΕ τα τελευταία χρόνιαΕμφανίστηκαν τα πρώτα θολωτά κτίρια με ανασυρόμενες στέγες.

Για παράδειγμα, για το στάδιο στο Πίτσμπουργκ (Εικ. 18), χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία κελύφους τομέων από κράματα αλουμινίου που ολισθαίνουν ακτινικά κατά μήκος της επιφάνειας του θόλου.

Σε ξύλινους θόλους (Εικ. 19, α, β, γ), οι φέρουσες κατασκευές είναι πριονισμένα ή κολλημένα ξύλινα στοιχεία. Στους σύγχρονους επίπεδους θόλους, τα κύρια στοιχεία του πλαισίου λειτουργούν με συμπίεση, γι' αυτό και η χρήση ξύλου είναι ιδιαίτερα ενδεδειγμένη.

Από τον Μεσαίωνα, το ξύλο χρησιμοποιήθηκε ως δομικό υλικό στην κατασκευή θόλου. Πολλοί ξύλινοι θόλοι που χρονολογούνται από τον Μεσαίωνα έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα στη Δυτική Ευρώπη. Συχνά αντιπροσωπεύουν ένα κάλυμμα σοφίτας πάνω από τον κύριο θόλο, κατασκευασμένο από τούβλα. Αυτοί οι θόλοι είχαν ένα ισχυρό σύστημα συνδέσεων ακαμψίας. Ανάμεσα σε τέτοιους θόλους είναι, για παράδειγμα, ο κύριος τρούλος της Εκκλησίας της Τριάδας στο Λένινγκραντ. Ο τρούλος, με διάμετρο 25 μ. και ανύψωση 21,31 μ., ανεγέρθηκε το 1834 και υπάρχει μέχρι σήμερα. Από τους ξύλινους θόλους εκείνης της εποχής, αυτός ο τρούλος ήταν ο μεγαλύτερος στον κόσμο. Έχει μια τυπική ξύλινη δομή που αποτελείται από 32 μεσημβρινές νευρώσεις που συνδέονται με πολλές δοκούς δακτυλίων.

Ρύζι. 18 Παραδείγματα θόλου-κελυφών κατασκευασμένων από μέταλλο

Το 1920-30 Στη χώρα μας ανεγέρθηκαν αρκετοί ξύλινοι θόλοι σημαντικού μεγέθους. Ξύλινοι θόλοι με λεπτά τοιχώματα κάλυπταν δεξαμενές αερίου με διάμετρο 32 m στα χημικά εργοστάσια Bereznikovsky και Bobrikovsky. Στο Σαράτοφ, στο Ιβάνοβο και στο Μπακού, τσίρκα με διάμετρο 46, 50 και 67 μ. αντίστοιχα, καλύφθηκαν με ξύλινους θόλους.Οι θόλοι αυτοί είχαν σχέδιο με ραβδώσεις, όπου οι νευρώσεις ήταν καμαρωτές καμάρες (Εικ. 19, β).

Η σύγχρονη τεχνολογία κόλλησης ξύλου με ανθεκτικές αδιάβροχες συνθετικές κόλλες και η μεγάλη εμπειρία στην παραγωγή πλαστικοποιημένου ξύλου και η χρήση του στην κατασκευή, επέτρεψαν την εισαγωγή του ξύλου ως νέου υψηλής ποιότητας υλικού σε κατασκευές μεγάλου ανοίγματος. Οι ξύλινες κατασκευές είναι ισχυρές, ανθεκτικές, πυρίμαχες και οικονομικές.

Εικόνα 19. Παραδείγματα χρήσης ξύλινων κελυφών θόλου

Οι θόλοι από πλαστικοποιημένο ξύλο χρησιμοποιούνται για την κάλυψη αιθουσών εκθέσεων και συναυλιών, τσίρκων, σταδίων, πλανητών και άλλων δημόσιων κτιρίων. Οι αρχιτεκτονικοί και δομικοί τύποι θόλων από πλαστικοποιημένο ξύλο είναι πολύ διαφορετικοί. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι θόλοι είναι θόλοι με ραβδώσεις, θόλοι με τριγωνικό πλέγμα και δικτυωτοί θόλοι με κρυσταλλικό πλέγμα, που αναπτύχθηκαν από τον καθηγητή M.S. Τουπόλεφ.

Ένας αριθμός θόλων από πλαστικοποιημένο ξύλο έχουν κατασκευαστεί στις ΗΠΑ και την Αγγλία.

Στην πολιτεία της Μοντάνα (ΗΠΑ), ένας ξύλινος θόλος με διάμετρο 91,5 m με ανυψωτικό βραχίονα 15,29 m ανεγέρθηκε πάνω από το κτίριο ενός αθλητικού κέντρου για 15 χιλιάδες θεατές το 1956 (Εικ. 19, γ). Το πλαίσιο στήριξης του θόλου αποτελείται από 36 μεσημβρινές νευρώσεις με διατομή 17,5 × 50 εκ. Οι νευρώσεις στηρίζονται σε ένα κάτω δακτύλιο στήριξης από ρολό προφίλ και σε συμπιεσμένο άνω μεταλλικό δακτύλιο. Ο τρούλος τοποθετείται σε κολώνες από οπλισμένο σκυρόδεμα ύψους 12 μ. Σε κάθε κελί, που σχηματίζεται από νευρώσεις και δοκούς, τεντώνονται διαγώνια σταυρωτά χαλύβδινοι δεσμοί. Ο τρούλος εγκαταστάθηκε με χρήση ζευγαρωμένων ημικαμάρων μαζί με τεγίδες και δεσμούς. Κάθε ημιάξο, μήκους 45 μ., συναρμολογήθηκε στο έδαφος από τρία μέρη.

Οι διπλωμένοι θόλοι τοποθετούνται από ενισχυμένα τσιμεντένια χωρικά κελύφη διατεταγμένα σε μία ή δύο βαθμίδες ή είναι μονολιθικοί (Εικ. 19, α).

Οι κυματοειδείς θόλοι χρησιμοποιούνται για ανοίγματα άνω των 50 μ. Η επιφάνεια του θόλου έχει κυματοειδές σχήμα για να εξασφαλιστεί μεγαλύτερη ακαμψία και σταθερότητα (Εικ. 20, α, β).

Το κάλυμμα της στεγασμένης αγοράς στο Royen (Γαλλία), που κατασκευάστηκε σύμφωνα με το σχέδιο των αρχιτεκτόνων Simon και Moriseo, μηχανικού Sarget το 1955, είναι ένα κυματιστό σφαιρικό κέλυφος από 13 ακτινωτά διατεταγμένα παραβολοειδή σχήματος κόλπου (Εικ. 20, α). Η διάμετρος του θόλου είναι 50 m, ύψος 10,15 m, πλάτος κύματος 6 m, πάχος 10,5 cm. Κάτω άκρεςτα κύματα στηρίζονται απευθείας στο θεμέλιο.

Το κάλυμμα του τσίρκου στο Βουκουρέστι (1960), που σχεδιάστηκε από το Project Bucharest Institute, είναι ένας κυματοειδής θόλος με διάμετρο 60,6 m, που αποτελείται από 16 τμήματα παραβολικών κυμάτων (Εικ. 20, β). Το πάχος του κελύφους είναι 7 cm στην κορυφή, 12 cm στα στηρίγματα. Ο τρούλος στηρίζεται σε 16 πυλώνες που συνδέονται μεταξύ τους με πολυγωνικό ιμάντα από προεντεταμένο οπλισμένο σκυρόδεμα που απορροφά τις δυνάμεις ώθησης στον θόλο.

Κοχύλια με επιφάνεια μεταφοράς χρησιμοποιούνται για την κάλυψη ορθογώνιων ή πολυγωνικών χώρων. Τέτοια κελύφη στηρίζονται σε διαφράγματα σε όλες τις πλευρές του πολυγώνου. Η επιφάνεια του κελύφους μεταφοράς σχηματίζεται από τη μεταφορική κίνηση μιας καμπύλης κατά μήκος μιας άλλης, υπό την προϋπόθεση ότι και οι δύο καμπύλες είναι καμπυλωμένες προς τα πάνω και βρίσκονται σε δύο αμοιβαία κάθετα επίπεδα (Εικ. 12, στ).

Τα κοχύλια μεταφοράς (Εικ. 12, δ) λειτουργούν στην εγκάρσια και διαμήκη κατεύθυνση σαν καμάρες.

Οι ισχυροί δεσμοί που αιωρούνται κάτω από τις διαμήκεις νευρώσεις απορροφούν την ώθηση προς την κατεύθυνση της πτήσης. Στην εγκάρσια κατεύθυνση, η ώθηση από το κέλυφος στα εξωτερικά ανοίγματα απορροφάται από άκαμπτα διαφράγματα και πλευρικά στοιχεία, και στα μεσαία ανοίγματα η ώθηση απορροφάται από γειτονικά κελύφη. Οι διατομές των κελυφών μεταφοράς σε όλο το μήκος του τόξου, εκτός από τις ζώνες στήριξης, συχνά θεωρείται ότι είναι κυκλικές (Εικ. 16, β).

Ένα παράδειγμα κελύφους με επιφάνεια μεταφοράς είναι το κάλυμμα ενός εργοστασίου καουτσούκ στο Brynmawr (Νότια Ουαλία, Αγγλία), που κατασκευάστηκε το 1947 (Εικ. 21, β). Η επίστρωση αποτελείται από 9 ορθογώνια ελλειπτικά κοχύλια διαστάσεων 19 ×26 μ. Το πάχος των κελυφών είναι 7,5 εκ. Η ακαμψία των κελυφών εξασφαλίζεται από πλευρικά διαφράγματα.

Στις ζώνες στήριξης, το κέλυφος μπορεί να τελειώνει με κωνοειδή στοιχεία που παρέχουν μια μετάβαση από την κυκλική διατομή της μεσαίας ζώνης σε μια ορθογώνια κατά μήκος της γραμμής στήριξης.

Χρησιμοποιώντας αυτό το σύστημα, κατασκευάστηκε στο Λένινγκραντ ένα κάλυμμα πάνω από ένα γκαράζ αυτοκινήτων με άνοιγμα 96 m, αποτελούμενο από 12 θησαυροφυλάκια, το καθένα πλάτους 12 m.

Τα σφαιρικά κελύφη πανιών σχηματίζονται όταν η σφαιρική επιφάνεια περιορίζεται από κατακόρυφα επίπεδα χτισμένα στις πλευρές ενός τετραγώνου. Τα διαφράγματα ακαμψίας σε αυτή την περίπτωση είναι τα ίδια και για τις τέσσερις πλευρές (Εικ. 12, c, e, Εικ. 16).

Προκατασκευασμένα ραβδωτά σφαιρικά κοχύλια μεγέθους 36 × 36 m χρησιμοποιούνται στην κατασκευή πολλών βιομηχανικών εγκαταστάσεων (Εικ. 21, ε). Αυτή η λύση χρησιμοποιεί πλάκες τεσσάρων τυπικών μεγεθών: στο μεσαίο τμήμα, τετράγωνο 3 × 3 m, και στην περιφέρεια - ρομβικά κοχύλια, κοντά στο μέγεθος ενός τετραγώνου. Αυτές οι πλάκες έχουν διαγώνιες νευρώσεις εργασίας και μικρές παχύνσεις κατά μήκος του περιγράμματος.

Τα άκρα του οπλισμού των διαγώνιων νευρώσεων είναι εκτεθειμένα. Κατά την εγκατάσταση, συγκολλούνται χρησιμοποιώντας ράβδους από πάνω. Ράβδοι με σπειροειδή ενίσχυση τοποθετημένες πάνω τους τοποθετούνται στις ραφές μεταξύ των πλακών στην περιοχή των γωνιακών αρμών. Μετά από αυτό, οι ραφές σφραγίζονται.

Το σφαιρικό κάλυμμα του κτιρίου του εμπορικού κέντρου Novosibirsk έχει διαστάσεις σε κάτοψη 102 × 102 m, η άνοδος των τόξων περιγράμματος είναι ίση με το 1/10 του ανοίγματος. Η καμπύλη γεννήτριας του κελύφους έχει την ίδια άνοδο.

Η συνολική άνοδος του κελύφους είναι 20,4 μ. Η επιφάνεια του κελύφους κόβεται λαμβάνοντας υπόψη το σχέδιο μεταφοράς. Σε γωνιακούς χώρους, οι πλάκες επικάλυψης τοποθετούνται διαγώνια για να τοποθετηθεί οπλισμός με τάση σε διαμήκεις (διαγώνιους) αρμούς.

Τα υποστηρικτικά μέρη των γωνιακών τμημάτων της επίστρωσης, που υφίστανται τη μεγαλύτερη καταπόνηση, είναι κατασκευασμένα από μονολιθικό οπλισμένο σκυρόδεμα.

Τα καλύμματα της αίθουσας συνεδριάσεων χωρητικότητας 1200 θέσεων στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης στη Βοστώνη (ΗΠΑ) σχεδιάστηκαν από τον αρχιτέκτονα Ero Saariner. Είναι ένα σφαιρικό κέλυφος με διάμετρο 52 m και έχει σχήμα τριγώνου σε κάτοψη.

Το σφαιρικό κέλυφος της επίστρωσης είναι το 1/8 της σφαιρικής επιφάνειας. Κατά μήκος του περιγράμματος, το κέλυφος στηρίζεται σε τρεις καμπυλωτούς φέροντες ιμάντες, οι οποίοι μεταδίδουν δυνάμεις σε στηρίγματα που βρίσκονται σε τρία σημεία (Εικ. 21, δ). Πάχος κελύφους από 9 έως 61 cm.

Ένα τόσο μεγάλο πάχος του κελύφους στα στηρίγματα εξηγείται από σημαντικές ροπές κάμψης που προκύπτουν στο κέλυφος λόγω μεγάλων εγκοπών, γεγονός που υποδηλώνει μια ανεπιτυχή σχεδιαστική λύση.

Το κάλυμμα του εμπορικού κέντρου στο Canoe (Νησιά Χαβάη, ΗΠΑ) είναι κατασκευασμένο σε μορφή σφαιρικού κελύφους με λεία επιφάνεια διαστάσεων 39,01 × 39,01 μ. Το κέλυφος δεν έχει διάφραγμα ακαμψίας και στηρίζεται από τις γωνίες του σε 4 στηρίγματα. Πάχος κελύφους 76-254 mm. (Εικ. 21, α).

Το κάλυμμα (Ισπανία) της στεγασμένης αγοράς στο Algeciros, που κατασκευάστηκε το 1935 σύμφωνα με το σχέδιο του μηχανικού Torroja και του αρχιτέκτονα Arcas, είναι ένα οκταγωνικό σφαιρικό κέλυφος με διάμετρο 47,6 m.

Τα οκτώ στηρίγματα στα οποία στηρίζεται το κέλυφος συνδέονται μεταξύ τους με έναν πολυγωνικό ιμάντα που απορροφά την ώθηση από το κέλυφος (Εικ. 21, γ).

5 Κοχύλια με αντίθετη φορά καμπυλότητας

Κελύφη με αντίθετες κατευθύνσεις της μίας και της άλλης καμπυλότητας σχηματίζονται μετακινώντας μια ευθεία γραμμή (γεννήτρια) κατά μήκος δύο καμπυλών οδηγών. Αυτά περιλαμβάνουν κωνοειδή, μονοφυλικά υπερβολοειδή της επανάστασης και υπερβολικά παραβολοειδή (Εικ. 12, f, g, h).

Όταν σχηματίζεται ένα κωνοειδές, η γεννήτρια στηρίζεται σε μια καμπύλη και μια ευθεία γραμμή (Εικ. 12, g). Το αποτέλεσμα είναι μια επιφάνεια με την αντίθετη φορά μιας καμπυλότητας. Το κωνοειδές χρησιμοποιείται κυρίως για στέγες υπόστεγων και καθιστά δυνατή την απόκτηση πολλών διαφορετικών σχημάτων. Η κατεύθυνση της κωνοειδής καμπύλης μπορεί να είναι παραβολή ή κυκλική καμπύλη. Το κωνικό κέλυφος στην επίστρωση σκιάς επιτρέπει τον φυσικό φωτισμό και τον αερισμό των χώρων (Εικ. 16, δ, ε).

Τα στοιχεία στήριξης των κωνοειδών κελυφών μπορεί να είναι τόξα, δοκοί και άλλες κατασκευές.

Το άνοιγμα τέτοιων κελυφών κυμαίνεται από 18 έως 60 μ. Οι τάσεις εφελκυσμού που προκύπτουν στο κωνοειδές κέλυφος μεταφέρονται σε άκαμπτα διαφράγματα. Το φορτίο του κωνικού κελύφους μεταφέρεται από τέσσερα στηρίγματα, που βρίσκονται συνήθως στα τέσσερα γωνιακά σημεία του κελύφους.

Ένα παράδειγμα είναι το κτίριο υποδοχής και αποθήκευσης της στεγασμένης αγοράς στην Τουλούζη (Γαλλία), που κατασκευάστηκε σύμφωνα με το σχέδιο του μηχανικού Prat. Η αγορά καλύπτεται με μια κατασκευή που αποτελείται από παραβολικά τοξωτά ζευκτά από οπλισμένο σκυρόδεμα με άνοιγμα 20 m, με ανυψωτικό βραχίονα 10 m και κωνοειδή κελύφη πάχους 70 mm, η απόσταση μεταξύ των τόξων είναι 7 m. Πλατφόρμες φόρτωσης που βρίσκονται κατά μήκος του διαμήκους οι πλευρές του κτιρίου καλύπτονται με κυλινδρικά κελύφη σε μορφή κονσολών μήκους 7 m, που συγκρατούνται από καλώδια που στηρίζονται στις καμάρες (Εικ. 22, α).

Η γεννήτρια ενός υπερβολοειδούς περιστροφής ενός φύλου τυλίγεται γύρω από τον άξονα με τον οποίο τέμνεται σε κεκλιμένη θέση (Εικ. 12, h). Όταν αυτή η γραμμή κινείται, εμφανίζονται δύο συστήματα γενεσιουργών, που τέμνονται στην επιφάνεια του κελύφους.

Παράδειγμα χρήσης αυτού του κελύφους είναι τα περίπτερα της πίστας Zarzuela στη Μαδρίτη (Εικ. 22, β) και η αγορά στην Co (Γαλλία) (Εικ. 22, γ).

Ο σχηματισμός της επιφάνειας ενός υπερβολικού παραβολοειδούς (hypara) καθορίζεται από συστήματα μη παράλληλων και μη τεμνόμενων ευθειών (Εικ. 12, η), που ονομάζονται κατευθυντήριες γραμμές. Κάθε σημείο ενός υπερβολικού παραβολοειδούς είναι το σημείο τομής δύο γενεσιουργών που αποτελούν την επιφάνεια.

Ρύζι. 22 Παραδείγματα χρήσης κωνοειδών κελυφών και υπερβολοειδών περιστροφής

Με ομοιόμορφα κατανεμημένο φορτίο, οι τάσεις σε όλα τα σημεία της επιφάνειας hypar έχουν σταθερή τιμή. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι οι δυνάμεις εφελκυσμού και θλίψης είναι ίδιες για κάθε σημείο. Αυτός είναι ο λόγος που τα hyparas έχουν μεγαλύτερη αντοχή στο εξόγκωμα. Όταν το κέλυφος τείνει να κάμπτεται υπό φορτίο, η τάση εφελκυσμού προς την κατεύθυνση κάθετη προς αυτήν την πίεση αυξάνεται αυτόματα. Αυτό καθιστά δυνατή την παραγωγή κελυφών χαμηλού πάχους, συχνά χωρίς άκρα.

Οι πρώτες στατικές μελέτες των hypars δημοσιεύθηκαν το 1935 από τον Γάλλο Lafaille, αλλά βρήκαν πρακτική εφαρμογή μόνο μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Boroni στην Ιταλία, Ruban στην Τσεχοσλοβακία, Candela στο Μεξικό, Salvadori στις ΗΠΑ, Sarge στη Γαλλία. Τα λειτουργικά και οικονομικά πλεονεκτήματα των hypars και οι απεριόριστες αισθητικές δυνατότητες δημιουργούν τεράστιο περιθώριο χρήσης τους.

Στο Σχ. 16, f, g, h, και δείχνει πιθανούς συνδυασμούς των επιφανειών των επίπεδων hypars.

Ρύζι. 23 Παραδείγματα χρήσης hypars στις κατασκευές

Κάλυψη της αίθουσας του θεάτρου της πόλης στη Shizuska (Ιαπωνία) αρχιτέκτονας Kenzo Tange, μηχανικός Shoshikatsu Pauobi (Εικ. 23, α). Η αίθουσα έχει 2.500 θέσεις για θεατές. Το κτίριο είναι τετράγωνο σε κάτοψη, με πλευρά ίση με 54 μ. Το κέλυφος έχει σχήμα hyparum, η επιφάνεια του οποίου ενισχύεται με ενισχυτικές νευρώσεις που βρίσκονται παράλληλα στις πλευρές της πλατείας κάθε 2,4 μ. Ολόκληρο το φορτίο από το Το κάλυμμα μεταφέρεται σε δύο στηρίγματα από οπλισμένο σκυρόδεμα που συνδέονται μεταξύ τους κάτω από το δάπεδο της αίθουσας με διαδρομές από οπλισμένο σκυρόδεμα. Πρόσθετα στηρίγματα για τις δοκούς κελύφους είναι λεπτοί αιωρούμενοι στύλοι κατά μήκος των προσόψεων του κτιρίου. Το πλάτος της δοκού rand είναι 2,4 m, πάχος 60 cm, πάχος κελύφους 7,5 cm.

Το παρεκκλήσι και το εστιατόριο του πάρκου στην Πόλη του Μεξικού σχεδιάστηκαν από τον μηχανικό Felix Candela. Σε αυτές τις δομές χρησιμοποιήθηκαν συνδυασμοί πολλών υπερβολικών παραβολοειδών (Εικ. 23, β, γ)

Ένα νυχτερινό κέντρο διασκέδασης στο Ακαπούλκο (Μεξικό) σχεδιάστηκε επίσης από τον F. Candela. Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν 6 hypars.

Η παγκόσμια κατασκευαστική πρακτική είναι πλούσια σε παραδείγματα διαφόρων μορφών hypars στην κατασκευή.

6 Επικαλύψεις εγκάρσιας και εγκάρσιας ράβδου

Η εγκάρσια ραβδωτή στέγη είναι ένα σύστημα δοκών ή ζευκτών με παράλληλες χορδές που διασταυρώνονται σε δύο και μερικές φορές τρεις κατευθύνσεις. Αυτές οι επιστρώσεις είναι παρόμοιες στην απόδοσή τους με την απόδοση μιας συμπαγούς πλάκας. Με τη δημιουργία ενός συστήματος σταυρού, καθίσταται δυνατή η μείωση του ύψους των δοκών ή των δοκών σε ανοίγματα 1/6-1/24. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα συστήματα cross είναι αποτελεσματικά μόνο για ορθογώνια δωμάτια με αναλογία διαστάσεων που κυμαίνεται από 1:1 έως 1,25:1. Με περαιτέρω αύξηση αυτής της αναλογίας, η κατασκευή χάνει τα πλεονεκτήματά της, μετατρέποντας σε ένα συμβατικό σύστημα δοκών. Σε συστήματα cross, είναι πολύ πλεονεκτικό να χρησιμοποιείτε κονσόλες με εμβέλεια έως και 1/5-1/4. Η ορθολογική υποστήριξη σταυροειδών επικαλύψεων, χρησιμοποιώντας τη χωρική φύση της δουλειάς τους, σας επιτρέπει να βελτιστοποιήσετε τη χρήση τους και να κατασκευάσετε καλύμματα διαφόρων μεγεθών και στηρίγματα από τον ίδιο τύπο προκατασκευασμένων στοιχείων εργοστασιακής παραγωγής.

Σε επικαλύψεις με εγκάρσιες ραβδώσεις, η απόσταση μεταξύ των νευρώσεων είναι από 1,5 m έως 6 m. Τα καλύμματα με σταυρωτά ραβδώσεις μπορεί να είναι χάλυβας, οπλισμένο σκυρόδεμα ή ξύλο.

Επικαλύψεις με εγκάρσιες ραβδώσεις από οπλισμένο σκυρόδεμα σε μορφή κιβωτίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν ορθολογικά με ανοίγματα έως 36 μ. Για μεγάλα ανοίγματα, πρέπει να στραφούν στη χρήση ζευκτών από χάλυβα ή οπλισμένο σκυρόδεμα.

Ξύλινα καλύμματα σταυρού έως 24 μεγέθη × 24 m είναι κατασκευασμένα από κόντρα πλακέ και ράβδους με κόλλα και καρφιά.

Ένα παράδειγμα χρήσης σταυροειδών ζευκτών μπορεί να είναι το έργο της αίθουσας συνεδρίων στο Σικάγο που ολοκληρώθηκε το 1954 από τον αρχιτέκτονα Van Der Rohe (ΗΠΑ). Διαστάσεις καλύμματος αίθουσας 219,5 × 219,5 m (Εικ. 24, α).

Ρύζι. 24 Επικαλύψεις με σταυρωτά ραβδώσεις από μέταλλο

Το ύψος της αίθουσας μέχρι την κορυφή των κατασκευών είναι 34 μ. Οι εγκάρσιες κατασκευές είναι κατασκευασμένες από χαλύβδινα ζευκτά με παράλληλες χορδές με διαγώνιο δικτυωτό ύψος 9,1 μ. Ολόκληρη η κατασκευή στηρίζεται σε 24 στηρίγματα (6 στηρίγματα σε κάθε πλευρά του τετράγωνο).

Στο περίπτερο της έκθεσης στο Sokolniki (Μόσχα), που κατασκευάστηκε το 1960 σύμφωνα με το έργο Mosproekt, ένα σύστημα διασταυρούμενης επίστρωσης μεγέθους 46 × 46 m ζευκτών αλουμινίου που στηρίζονται σε 8 κολώνες. Το βήμα των ζευκτών είναι 6 m, το ύψος είναι 2,4 m. Η οροφή είναι κατασκευασμένη από πάνελ αλουμινίου μήκους 6 m (Εικ. 24, β)

Το Ινστιτούτο VNIIZhelezobeton μαζί με τον TsNIIEPzhilishchi ανέπτυξαν ένα πρωτότυπο σχέδιο ενός διαγώνιου καλύμματος μεγέθους 64 ×64 m, κατασκευασμένο από προκατασκευασμένα στοιχεία οπλισμένου σκυροδέματος. Το κάλυμμα στηρίζεται σε 24 κίονες που βρίσκονται στις πλευρές ενός τετραγώνου 48 × 48 μ. και αποτελείται από άνοιγμα και πρόβολο με προεξοχή 8 μ. Η απόσταση στηλών είναι 8 μ.

Αυτό το σχέδιο βρήκε την εφαρμογή του στην κατασκευή του House of Furniture στο Lomonosovsky Prospekt στη Μόσχα (συγγραφείς A. Obraztsov, M. Kontridze, V. Antonov κ.λπ.) Ολόκληρη η επένδυση αποτελείται από 112 προκατασκευασμένα στοιχεία συμπαγούς οπλισμένου σκυροδέματος ενός Ι -τομή με μήκος 11,32 μ. και 32 παρόμοια στοιχεία μήκους 5,66 μ. (Εικ. 25). Το στοιχείο που περικλείει την επίστρωση είναι μια ελαφριά προκατασκευασμένη μονωμένη θωράκιση, πάνω στην οποία έχει τοποθετηθεί ένα πολυστρωματικό στεγανωτικό χαλί.

Οι ράβδοι χωρικές κατασκευές από μέταλλο είναι μια περαιτέρω ανάπτυξη επίπεδων δικτυωτών κατασκευών. Η αρχή μιας βασικής χωρικής δομής ήταν γνωστή στην ανθρωπότητα από την αρχαιότητα· χρησιμοποιήθηκε στα μογγολικά γιούρτ και στις καλύβες των κατοίκων της τροπικής Αφρικής και σε κτίρια πλαισίου του Μεσαίωνα και στην εποχή μας - στις δομές ενός ποδηλάτου, ενός αεροπλάνου, ενός γερανού κ.λπ.

Οι χωρικές δομές ράβδων έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένες σε πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο. αυτό εξηγείται από την απλότητα της κατασκευής τους, την ευκολία εγκατάστασης και το πιο σημαντικό, τη δυνατότητα βιομηχανικής παραγωγής. Όποιο κι αν είναι το σχήμα της χωρικής δομής του πυρήνα, μπορούν πάντα να διακρίνονται σε αυτήν τρεις τύποι στοιχείων: κόμβοι, μπιέλες και ζώνες. συνδεδεμένα μεταξύ τους με μια ορισμένη σειρά, αυτά τα στοιχεία σχηματίζουν επίπεδα χωρικά συστήματα.

Τα χωρικά συστήματα ράβδων περιλαμβάνουν:

Δομικές πλάκες πυρήνα (Εικ. 26).

Διχτυωτά κελύφη (κυλινδρικά και κωνικά κελύφη, κελύφη μεταφοράς και θόλοι) (Εικ. 27).

Οι βασικές χωρικές δομές μπορεί να είναι μονοζωνικές, διπλές ή πολυζωνικές. για παράδειγμα, οι δομικές πλάκες κατασκευάζονται με δύο χορδές και οι διχτυωτοί θόλοι και τα κυλινδρικά κελύφη για κανονικά ανοίγματα κατασκευάζονται με μονές χορδές.

Οι κόμβοι και οι μπιέλες σχηματίζουν τον χώρο που περικλείεται μεταξύ τους (ζώνη). Οι ζώνες μπορεί να έχουν τη μορφή τετραέδρου, εξάεδρου (κύβου), οκταέδρου, δωδεκάεδρου κ.λπ. το σχήμα της ζώνης μπορεί να παρέχει ή να μην παρέχει ακαμψία στο σύστημα ράβδων, για παράδειγμα, το τετράεδρο, το οκτάεδρο και το εικοσάεδρο είναι άκαμπτες ζώνες. Το πρόβλημα της σταθερότητας των δικτυωτών κελυφών μονής στρώσης σχετίζεται με τη δυνατότητα λεγόμενου «κουμπώματος» τους σαν κοχύλια με λεπτά τοιχώματα (Εικ. 26).

Ρύζι. 26 Μεταλλικές κατασκευές ράβδων

Γωνία ? μπορεί να είναι σημαντικά μικρότερη από εκατό μοίρες. Το ίδιο το κλικ δεν οδηγεί σε κατάρρευση ολόκληρης της δομής πλέγματος· σε αυτήν την περίπτωση, η δομή αποκτά μια διαφορετική σταθερή δομή ισορροπίας.

Οι συνδέσεις κόμβων που χρησιμοποιούνται στις κατασκευές ράβδων εξαρτώνται από το σχεδιασμό του συστήματος ράβδων. Έτσι, σε κελύφη πλέγματος μονής στρώσης, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται κομβικές συνδέσεις με άκαμπτο τσίμπημα των ράβδων προς την κάθετη προς την επιφάνεια κατεύθυνση για να αποφευχθεί το «κουμπίσιμο» των κόμβων και σε δομικές πλάκες, όπως γενικά στα συστήματα πολλαπλών ιμάντων, δεν απαιτείται άκαμπτη σύνδεση των ράβδων στους κόμβους. ο σχεδιασμός της κομβικής σύνδεσης εξαρτάται από τη χωρική διάταξη των ράβδων και τις δυνατότητες του κατασκευαστή.

Τα πιο κοινά συστήματα σύνδεσης ράβδων που χρησιμοποιούνται στην παγκόσμια πρακτική είναι τα ακόλουθα:

Το σύστημα "meko" (σύνδεση με σπείρωμα χρησιμοποιώντας ένα διαμορφωμένο στοιχείο - μια μπάλα) έχει γίνει ευρέως διαδεδομένο λόγω της ευκολίας κατασκευής και εγκατάστασης του (Εικ. 28, γ).

Ένα σύστημα «διαστημικού καταστρώματος» από πυραμιδοειδή, προκατασκευασμένα στοιχεία, τα οποία στο επίπεδο της άνω χορδής συνδέονται μεταξύ τους με μπουλόνια και στο επίπεδο της κάτω χορδής συνδέονται με καλώδια τύπου (Εικ. 28, α).

Ράβδοι σύνδεσης με συγκόλληση με χρήση δακτυλίου ή σφαιρικού σχήματος εξαρτημάτων (Εικ. 28, β).

Συνδετικές ράβδοι με λυγισμένες γωνίες σε μπουλόνια κ.λπ. (Εικ. 28, d). Οι πυρήνες (δομικές) πλάκες έχουν τα ακόλουθα βασικά γεωμετρικά σχέδια:

Δομή διπλής ζώνης με δύο οικογένειες ράβδων ζώνης.

Δομή διπλής ζώνης με τρεις οικογένειες ράβδων ζώνης.

Δομή διπλής ζώνης με τέσσερις οικογένειες ράβδων ζώνης.

Η πρώτη δομή είναι η απλούστερη και πιο συχνά χρησιμοποιούμενη δομή σήμερα. Χαρακτηρίζεται από την απλότητα των κομβικών συνδέσεων (όχι περισσότερες από εννέα ράβδους συναντώνται σε έναν κόμβο) και είναι βολικό για την κάλυψη δωματίων με ορθογώνια κάτοψη. Το δομικό ύψος της δομικής πλάκας θεωρείται ότι είναι 1/20 ... 1/25 του ανοίγματος. με κανονικά ανοίγματα έως 24 μ., το ύψος της πλάκας είναι 0,96 ... 1,2 μ. Εάν η κατασκευή είναι κατασκευασμένη από ράβδους ίδιου μήκους, το μήκος αυτό είναι 1,35 ... 1,7 μ. Τα κελιά της δομικής πλάκας με τέτοιες διαστάσεις μπορούν να καλυφθούν με συμβατικά στοιχεία στέγης (κρύα ή μονωμένα) χωρίς πρόσθετες τεγίδες ή επένδυση. με σημαντικά ανοίγματα της πλάκας, είναι απαραίτητο να τοποθετηθούν τεγίδες κάτω από την οροφή, αφού με άνοιγμα 48 m το ύψος της πλάκας θα είναι περίπου 1,9 m και το μήκος των ράβδων θα είναι περίπου 2,7 m. Παραδείγματα χρήση δομικών πλακών στην κατασκευή φαίνεται στο Σχ. 29. Τα διχτυωτά κυλινδρικά κελύφη κατασκευάζονται με τη μορφή ράβδων πλέγματος με πανομοιότυπες κυψέλες (Εικ. 27). Το απλούστερο διχτυωτό κυλινδρικό κέλυφος σχηματίζεται με την κάμψη ενός επίπεδου τριγωνικού πλέγματος. αλλά μπορεί εύκολα να αποκτηθεί ένα κυλινδρικό δικτυωτό κέλυφος με σχήμα ρομβικού πλέγματος. Σε αυτά τα κελύφη, οι κόμβοι βρίσκονται στην επιφάνεια διαφορετικών ακτίνων, γεγονός που, όπως η διπλή καμπυλότητα, αυξάνει τη φέρουσα ικανότητα του κελύφους. Αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να επιτευχθεί και σε τριγωνικό πλέγμα ράβδων.

Ρύζι. 28 Μερικοί τύποι κομβικών συνδέσεων σε ράβδους

Οι διχτυωτοί θόλοι, που έχουν επιφάνεια διπλής καμπυλότητας, κατασκευάζονται συνήθως από ράβδους διαφόρων μηκών. Το σχήμα τους είναι πολύ διαφορετικό (Εικ. 27, α). Οι γεωδαιτικοί θόλοι, δημιουργός των οποίων είναι ο μηχανικός Futtler (ΗΠΑ), είναι μια κατασκευή στην οποία η επιφάνεια του θόλου χωρίζεται σε ισόπλευρα σφαιρικά τρίγωνα, που σχηματίζονται είτε από ράβδους διαφόρων μηκών είτε από πάνελ διαφόρων μεγεθών. Τα διχτυωτά κωνικά κελύφη είναι παρόμοια στο σχεδιασμό με τους θόλους από πλέγμα, ωστόσο, είναι κατώτερα σε ακαμψία. Τα πλεονεκτήματά τους είναι μια αναδιπλούμενη επιφάνεια, η οποία διευκολύνει την κοπή στοιχείων στέγης. Η γεωμετρική δομή των διχτυωτών κωνικών κελυφών μπορεί να χτιστεί σε σχήματα κανονικών πολυγώνων, με τρία, τέσσερα ή πέντε ισόπλευρα τρίγωνα να συναντώνται στην κορυφή του κώνου. Όλες οι ράβδοι του συστήματος έχουν το ίδιο μήκος, αλλά οι γωνίες σε γειτονικές οριζόντιες χορδές του κελύφους αλλάζουν. Άλλες μορφές δικτυωτού κελύφους φαίνονται στο Σχ. f 27, b, c, e. Τα καλύμματα στέγης σε δομές χωρικών ράβδων, όπως οι δομικές πλάκες, διαφέρουν ελάχιστα από εκείνα που χρησιμοποιούνται συνήθως για μεταλλικές κατασκευές. Οι επικαλύψεις δικτυωτού κελύφους μονής και διπλής καμπυλότητας επιλύονται διαφορετικά. Όταν χρησιμοποιείτε ελαφρά θερμομονωτικά υλικά, αυτές οι επικαλύψεις, κατά κανόνα, δεν πληρούν τις θερμικές απαιτήσεις (κρύο το χειμώνα, ζεστό το καλοκαίρι). μπορεί να προταθεί ως θερμομόνωση βέλτιστο υλικό- σκυρόδεμα αφρού πολυστυρενίου.

Μπορεί να είναι μονολιθικό (μέθοδος χυτής στέγης) ή προκατασκευασμένο, μπορεί να τοποθετηθεί απευθείας σε καλούπια στα οποία κατασκευάζονται προκατασκευασμένα στοιχεία στέγης από οπλισμένο σκυρόδεμα κ.λπ. Αυτό το υλικό είναι ελαφρύ (πυκνότητα 200 kg/m 3), καίγεται δύσκολα και δεν απαιτεί τσιμεντοκονία. Χρησιμοποιούνται επίσης άλλα ημιάκαμπτα και μαλακά συνθετικά μονωτικά υλικά.

Η πιο ελπιδοφόρα αυτή τη στιγμή θα πρέπει να θεωρηθεί η χρήση στεγών με μαστίχα, καθώς ταυτόχρονα λύνουν το πρόβλημα της στεγανοποίησης και της εμφάνισης των κατασκευών, που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για επιστρώσεις διπλής καμπυλότητας. χρησιμοποιείται, γεγονός που καθιστά δυνατή την απόκτηση διαφορετικών χρωματικών αποχρώσεων της οροφής (αναπτύχθηκε ερευνητικό έργο πολυμερικής στέγης). Σε κατασκευές όπου η επιφάνεια της οροφής δεν είναι ορατή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μοκέτα από τσόχα στέγης ή συνθετικές μεμβράνες και υφάσματα. Τα καλά αποτελέσματα επιτυγχάνονται με τη χρήση συσκευασιών στέγης από κυματοειδές φύλλα αλουμινίου με άκαμπτη συνθετική μόνωση σφραγισμένη σε αυτά.

Η κάλυψη της οροφής με μεταλλικά υλικά ρυζιού δεν είναι οικονομικά εφικτή. Η αποστράγγιση από την επιφάνεια της οροφής αποφασίζεται σε κάθε περίπτωση ξεχωριστά.

5. Κρεμαστές (καλωδιωτές) κατασκευές

Το 1834, εφευρέθηκε το συρματόσχοινο - ένα νέο δομικό στοιχείο που έχει βρει πολύ ευρεία εφαρμογή στην κατασκευή, χάρη στην αξιόλογες ιδιότητες- υψηλή αντοχή, χαμηλό βάρος, ευελιξία, ανθεκτικότητα. Στην κατασκευή, τα συρματόσχοινα χρησιμοποιήθηκαν αρχικά ως φέρουσες κατασκευές κρεμαστών γεφυρών και στη συνέχεια διαδόθηκαν ευρέως σε κρεμασμένα καλύμματα μεγάλου ανοίγματος.

Η ανάπτυξη σύγχρονων καλωδιακών κατασκευών ξεκίνησε στα τέλη του 19ου αιώνα. Κατά την κατασκευή της έκθεσης Nizhny Novgorod το 1896, ο Ρώσος μηχανικός V.G. Ο Shukhov ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε μια χωρικά λειτουργική μεταλλική κατασκευή, όπου η εργασία των άκαμπτων στοιχείων στην κάμψη αντικαταστάθηκε από την εργασία των εύκαμπτων καλωδίων σε τάση.

1 Κρεμαστά καλύμματα

Τα κρεμαστά καλύμματα χρησιμοποιούνται σε κτίρια σχεδόν οποιασδήποτε διαμόρφωσης. Η αρχιτεκτονική εμφάνιση των κατασκευών με κρεμαστά δώματα ποικίλλει. Για κρεμαστά καλύμματα χρησιμοποιούνται σύρματα, ίνες, ράβδοι από χάλυβα, γυαλί, πλαστικό και ξύλο. Από τις αρχές του αιώνα έχουν κατασκευαστεί στη χώρα μας περισσότερα από 120 κτίρια με κρεμαστά στέγαστρα. Η εγχώρια επιστήμη έχει δημιουργήσει μια θεωρία για τον υπολογισμό των αναρτημένων συστημάτων και δομών χρησιμοποιώντας υπολογιστές.

Επί του παρόντος, υπάρχουν επικαλύψεις με άνοιγμα περίπου 500 μ. Σε αναρτημένες επικαλύψεις, καταναλώνονται περίπου 5-6 kg χάλυβα ανά 1 m σε φέροντα στοιχεία (καλώδια). 2καλυμμένο χώρο. Οι καλωδιωμένες κατασκευές έχουν υψηλό βαθμό ετοιμότητας και η τοποθέτησή τους είναι απλή.

Η σταθερότητα των αιωρούμενων επικαλύψεων εξασφαλίζεται με σταθεροποίηση (προένταση) εύκαμπτων καλωδίων (καλώδια). Η σταθεροποίηση των καλωδίων μπορεί να επιτευχθεί με τη φόρτωση σε συστήματα μονού ιμάντα, τη δημιουργία συστημάτων διπλού ιμάντα (δικτυώματα καλωδίων) και την αυτοένταση των καλωδίων σε εγκάρσια συστήματα (πλέγμα καλωδίων). Ανάλογα με τη μέθοδο σταθεροποίησης μεμονωμένων καλωδίων, μπορούν να δημιουργηθούν διάφορες πλάκες αναρτημένων κατασκευών (Εικ. 30, 1).

Τα αιωρούμενα καλύμματα μονής καμπυλότητας είναι συστήματα απλών καλωδίων και συστήματα καλωδίων με διπλό ιμάντα. Το σύστημα μεμονωμένων καλωδίων (Εικ. 30, 1, α) είναι μια φέρουσα κατασκευή επίστρωσης που αποτελείται από παράλληλα στοιχεία (καλώδια) που σχηματίζουν μια κοίλη επιφάνεια.

Για τη σταθεροποίηση των καλωδίων αυτού του συστήματος χρησιμοποιούνται προκατασκευασμένες πλάκες από οπλισμένο σκυρόδεμα. Στην περίπτωση ενσωμάτωσης καλωδίων στη δομή επίστρωσης, λαμβάνεται ένα κέλυφος ανάρτησης. Το μέγεθος των δυνάμεων εφελκυσμού στα καλώδια εξαρτάται από την πτώση τους στο μέσο του ανοίγματος. η βέλτιστη τιμή πτώσης είναι 1/15-1/20 του ανοίγματος. Για ορθογώνια κτίρια χρησιμοποιούνται καλώδια καλώδια με παράλληλα μονά καλώδια. Τοποθετώντας τα σημεία ανάρτησης των καλωδίων στο περίγραμμα στήριξης σε διαφορετικά επίπεδα ή δίνοντάς τους διαφορετική κλίση, είναι δυνατό να δημιουργηθεί μια επίστρωση με καμπυλότητα στη διαμήκη κατεύθυνση, η οποία θα επιτρέπει την εξωτερική αποστράγγιση από την επίστρωση. Ένα σύστημα καλωδίων με δύο ιμάντες, ή δοκός καλωδίων, αποτελείται από καλώδια στήριξης και σταθεροποίησης με διαφορετικές καμπυλότητες. Οι επικαλύψεις πάνω τους μπορούν να έχουν μικρή μάζα (40-60 kg/m 2). Τα καλώδια στήριξης και σταθεροποίησης συνδέονται μεταξύ τους με στρογγυλές ράβδους ή στηρίγματα καλωδίων. Το πλεονέκτημα των συστημάτων καλωδίων με δύο ιμάντες με διαγώνιους δεσμούς είναι ότι είναι πολύ αξιόπιστα υπό δυναμικές επιρροές και έχουν χαμηλή παραμόρφωση. Η βέλτιστη ποσότητα βύθισης (ανύψωσης) των χορδών δοκών καλωδίου για την άνω χορδή είναι 1/17-1/20, για τον κάτω ιμάντα 1/20-1/25 άνοιγμα (Εικ. 30, Εικ. 1, γ). Στο Σχ. Το Σχήμα 31 δείχνει παραδείγματα στέγες με συρματόσχοινο μονής καμπυλότητας. Τα καλωδιωτικά καλύμματα διπλής καμπυλότητας μπορούν να αντιπροσωπευτούν από ένα σύστημα μεμονωμένων καλωδίων και συστημάτων διπλού ιμάντα, καθώς και από συστήματα σταυρού (πλέγμα καλωδίων). Οι επικαλύψεις που χρησιμοποιούν συστήματα μεμονωμένων καλωδίων γίνονται συχνότερα σε δωμάτια με κυκλική κάτοψη και ακτινική τοποθέτηση καλωδίων. Τα καλώδια συνδέονται στο ένα άκρο στον συμπιεσμένο δακτύλιο στήριξης και στο άλλο στον τεντωμένο κεντρικό δακτύλιο (Εικ. 30, Σχ. 1, β). Είναι δυνατή η επιλογή τοποθέτησης στο κέντρο του στηρίγματος. Τα συστήματα διπλών ιμάντων γίνονται δεκτά παρόμοια με τα δάπεδα μονής καμπυλότητας.

Ρύζι. 31 Παραδείγματα καλωδίων καλωδίων μονής καμπυλότητας

Σε επικαλύψεις με στρογγυλό σχέδιο, είναι δυνατές οι ακόλουθες επιλογές: σχετική θέσηκαλώδια στήριξης και σταθεροποίησης: τα καλώδια αποκλίνουν ή συγκλίνουν από τον κεντρικό δακτύλιο στον υποστηρικτικό, τα καλώδια τέμνονται μεταξύ τους, αποκλίνοντας στο κέντρο και στην περίμετρο της επίστρωσης (Εικ. 30). Ένα εγκάρσιο σύστημα (πλέγματα καλωδίων) σχηματίζεται από δύο τεμνόμενες οικογένειες παράλληλων καλωδίων (φέρουν και σταθεροποιούν). Η επιφάνεια της επικάλυψης σε αυτή την περίπτωση έχει σχήμα σέλας (Εικ. 30, Εικ. 1, δ). Η δύναμη προέντασης στα καλώδια σταθεροποίησης μεταδίδεται στα καλώδια στήριξης με τη μορφή συγκεντρωμένων δυνάμεων που ασκούνται στους κόμβους τομής. Η χρήση διασταυρούμενων συστημάτων καθιστά δυνατή την απόκτηση διαφόρων μορφών καλωδίων καλωδίων. για συστήματα σταυρωτά καλώδια, η βέλτιστη τιμή για τη μπούμα ανύψωσης των καλωδίων σταθεροποίησης είναι το 1/12-1/15 του ανοίγματος και η πτώση των καλωδίων στήριξης είναι 1/25-1/75 του ανοίγματος. Η κατασκευή τέτοιων επικαλύψεων είναι έντασης εργασίας. Χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Matthew Nowitzky το 1950 (Βόρεια Καρολίνα). Το σύστημα cross επιτρέπει τη χρήση ελαφρών επικαλύψεων στέγης με τη μορφή προκατασκευασμένων πλακών από ελαφρύ σκυρόδεμα ή οπλισμένο τσιμέντο.

Στο Σχ. Τα σχήματα 31 και 32 δείχνουν παραδείγματα καλωδιακών στεγών με μονή και διπλή καμπυλότητα. Το σχήμα του καλωδιακού καλύμματος και το περίγραμμα της κάτοψης της κατασκευής που καλύπτεται καθορίζουν τη γεωμετρία του περιγράμματος στήριξης του καλύμματος και, κατά συνέπεια, το σχήμα των δομών στήριξης (υποστήριξης). Οι κατασκευές αυτές είναι επίπεδα ή χωροταξικά κουφώματα (χάλυβας ή οπλισμένο σκυρόδεμα) με ράφια σταθερού ή μεταβλητού ύψους. στοιχεία της δομής στήριξης είναι εγκάρσιες ράβδοι, σχάρες, αντηρίδες, στηρίγματα καλωδίων και θεμέλια. Οι δομές στήριξης πρέπει να διασφαλίζουν την τοποθέτηση αγκυρώσεων των καλωδίων (καλώδια), τη μεταφορά των αντιδράσεων από τις δυνάμεις στα καλώδια στη βάση της κατασκευής και τη δημιουργία ενός άκαμπτου περιγράμματος στήριξης της επίστρωσης για τον περιορισμό των παραμορφώσεων του συστήματος καλωδίων.

Σε επικαλύψεις με ορθογώνια ή τετράγωνη κάτοψη, τα καλώδια (δικτυώματα καλωδίων) βρίσκονται συνήθως παράλληλα μεταξύ τους. Η μεταφορά ώσης μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορους τρόπους:

Μέσω άκαμπτων δοκών που βρίσκονται σε ένα επίπεδο κάλυμμα στα ακραία διαφράγματα (συμπαγείς τοίχοι ή στηρίγματα). οι ενδιάμεσοι στύλοι αντιλαμβάνονται μόνο μέρος των κατακόρυφων συνιστωσών των δυνάμεων στα καλώδια (Εικ. 33, γ).

Μεταφορά ώσης σε πλαίσια που βρίσκονται στο επίπεδο των καλωδίων, με μετάδοση δυνάμεων ώσης απευθείας σε άκαμπτα πλαίσια ή στηρίγματα που αποτελούνται από τεντωμένες ή συμπιεσμένες ράβδους (ράφια, αντηρίδες). Μεγάλες δυνάμεις εφελκυσμού που προκύπτουν στα στηρίγματα των αντηρίδων πλαισίου γίνονται αντιληπτές χρησιμοποιώντας ειδικές συσκευές αγκύρωσης στο έδαφος με τη μορφή ογκωδών θεμελίων ή κωνικών (κούφιων ή συμπαγών) αγκυρίων από οπλισμένο σκυρόδεμα (Εικ. 33, β).

Η μετάδοση ώσης μέσω σχοινιών τύπου είναι ο πιο οικονομικός τρόπος απορρόφησης της ώσης. Οι τύποι μπορούν να προσαρτηθούν σε ανεξάρτητους στύλους και θεμέλια αγκύρωσης ή να συνδυαστούν με πολλούς τύπους ανά στύλο ή μία συσκευή αγκύρωσης (Εικ. 33, α).

Σε κυκλικά καλύμματα, τα καλώδια ή οι δοκοί καλωδίων διατάσσονται ακτινικά. Όταν ένα ομοιόμορφα κατανεμημένο φορτίο δρα στην επίστρωση, οι δυνάμεις σε όλα τα καλώδια είναι ίσες και ο εξωτερικός δακτύλιος στήριξης συμπιέζεται ομοιόμορφα. Σε αυτή την περίπτωση, δεν χρειάζεται να τοποθετήσετε θεμέλια αγκύρωσης. Όταν το φορτίο είναι ανομοιόμορφο, μπορεί να εμφανιστούν ροπές κάμψης στον δακτύλιο στήριξης, οι οποίες πρέπει να ληφθούν υπόψη και να αποφευχθούν οι υπερβολικές ροπές.

Για κυκλικές επικαλύψεις, χρησιμοποιούνται τρεις κύριες επιλογές για δομές στήριξης:

Με τη μεταφορά της ώσης στον οριζόντιο εξωτερικό δακτύλιο στήριξης (Εικ. 33, d).

Με τη μετάδοση δυνάμεων στα καλώδια στον κεκλιμένο εξωτερικό δακτύλιο (Εικ. 33, δ).

Με τη μεταφορά της ώθησης σε αψίδες κεκλιμένου περιγράμματος που στηρίζονται

σε έναν αριθμό ραφιών που απορροφούν κάθετες δυνάμεις από την επίστρωση (Εικ. 33, f, g).

Για να απορροφήσουν τις δυνάμεις στις καμάρες, οι φτέρνες τους στηρίζονται σε ογκώδη θεμέλια ή δένονται με δεσμούς. Η θεωρία του υπολογισμού των δικτυωμάτων καλωδίων έχει πλέον αναπτυχθεί πλήρως· υπάρχουν τύποι εργασίας και προγράμματα υπολογιστών.

2 Κρεμαστές καλωδιωτικές κατασκευές

Σε αντίθεση με άλλους τύπους αιωρούμενων επικαλύψεων, στις αναρτημένες επικαλύψεις τα φέροντα καλώδια βρίσκονται πάνω από την επιφάνεια της οροφής.

Το φέρον σύστημα αιωρούμενων επικαλύψεων αποτελείται από καλώδια με κάθετες ή κεκλιμένες αναρτήσεις, που φέρουν είτε δέσμες φωτός είτε απευθείας τις πλάκες κάλυψης.

Τα καλώδια είναι στερεωμένα σε βάσεις στήριξης στη διαμήκη και εγκάρσια κατεύθυνση.

Οι ψευδοροφές μπορούν να έχουν οποιοδήποτε γεωμετρικό σχήμα και είναι κατασκευασμένες από οποιοδήποτε υλικό.

Σε αναρτημένες κατασκευές με συρματόσχοινα, οι φέροντες στύλοι μπορούν να τοποθετηθούν σε μία, δύο ή περισσότερες σειρές κατά τη διαμήκη ή εγκάρσια κατεύθυνση (Εικ. 34).

Κατά την εγκατάσταση κρεμαστών καλωδιακών κατασκευών, αντί για τύπους, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε προεκτάσεις προβόλου καλυμμάτων που εξισορροπούν την τάση στα καλώδια.

Πολλά παραδείγματα από πρακτική κατασκευή.

Μια ψευδοροφή με διαφανή πλαστική οροφή κατασκευάστηκε για πρώτη φορά το 1949 πάνω από έναν σταθμό λεωφορείων στο Μιλάνο (Ιταλία). Το κεκλιμένο κάλυμμα αναρτάται από ένα σύστημα καλωδίων από κεκλιμένους στύλους στήριξης. Η ισορροπία επιτυγχάνεται από ειδικούς τύπους που συνδέονται στις άκρες του καλύμματος.

Αναρτήθηκε η κάλυψη του Ολυμπιακού σταδίου στο Squawley (ΗΠΑ). Το στάδιο χωράει 8.000 θεατές. Οι διαστάσεις του σε κάτοψη 94,82 × 70,80 μ. το κρεμασμένο κάλυμμα αποτελείται από οκτώ ζεύγη κεκλιμένων κιβωτίων δοκών μεταβλητής διατομής, που υποστηρίζονται από καλώδια. Τα καλώδια στηρίζονται από 2 σειρές ραφιών που τοποθετούνται σε διαστήματα 10,11 μ. Κατά μήκος των δοκών τοποθετούνται τεγίδες και κατά μήκος αυτών πλάκες σε διατομή κουτιού μήκους 3,8 μ. Τα καλώδια στήριξης - καλώδια έχουν διάμετρο 57 mm. Κατά το σχεδιασμό κρεμαστών κατασκευών, σημαντικά ζητήματα είναι η προστασία των αναρτήσεων από τη διάβρωση στον ανοιχτό αέρα και η επίλυση των κόμβων για τη διέλευση των αναρτήσεων από την οροφή. Για να γίνει αυτό, συνιστάται η χρήση γαλβανισμένων σχοινιών από κλειστό προφίλ ή χάλυβα προφίλ, διαθέσιμα για περιοδικό έλεγχο και βαφή για την αποφυγή διάβρωσης.

3 Επικαλύψεις με άκαμπτα καλώδια και μεμβράνες

Ένα άκαμπτο καλώδιο είναι μια σειρά από στοιχεία ράβδου κατασκευασμένα από μέταλλο προφίλ, που συνδέονται αρθρωτά μεταξύ τους και σχηματίζουν ένα ελεύθερα κρεμασμένο νήμα όταν τα ακραία σημεία στερεώνονται στα στηρίγματα. Η σύνδεση άκαμπτων καλωδίων μεταξύ τους και με δομές στήριξης δεν απαιτεί τη χρήση πολύπλοκων συσκευών αγκύρωσης και εργατικού δυναμικού υψηλής εξειδίκευσης.

Το κύριο πλεονέκτημα αυτής της επίστρωσης ήταν η υψηλή αντοχή της στην αναρρόφηση του ανέμου και στο πτερυγισμό (καμπτικές-στρεπτικές δονήσεις) χωρίς την εγκατάσταση ειδικών συνδέσεων ανέμου και προέντασης. Αυτό επιτεύχθηκε με τη χρήση άκαμπτων καλωδίων και την αύξηση του σταθερού φορτίου στην επίστρωση.

Κρεμαστά κοχύλια από διάφορα υλικά ρυζιού (ατσάλι, κράματα αλουμινίου, συνθετικά υφάσματα κ.λπ.) ονομάζονται συνήθως μεμβράνες. Οι μεμβράνες μπορούν να κατασκευαστούν στο εργοστάσιο και να παραδοθούν στο εργοτάξιο τυλιγμένες σε ρολά. Ένα δομικό στοιχείο συνδυάζει λειτουργίες φέρουσας και εγκλεισμού.

Η αποτελεσματικότητα των επικαλύψεων μεμβράνης αυξάνεται εάν χρησιμοποιείται προένταση για την αύξηση της ακαμψίας τους αντί για βαριές στέγες και ειδικά βάρη. Η πτώση των επικαλύψεων μεμβράνης θεωρείται ότι είναι 1/15-1/25 του ανοίγματος.

Κατά μήκος του περιγράμματος, η μεμβράνη αναρτάται από έναν δακτύλιο στήριξης από χάλυβα ή οπλισμένο σκυρόδεμα.

Η μεμβράνη χρησιμοποιείται για οποιαδήποτε γεωμετρικό σχήμασχέδιο. Για μεμβράνες σε ορθογώνια κάτοψη, χρησιμοποιείται μια κυλινδρική επιφάνεια επίστρωσης, σε στρογγυλή κάτοψη - σφαιρική ή κωνική (το άνοιγμα περιορίζεται στα 60 m).

4 Συνδυασμένα συστήματα

Κατά το σχεδιασμό κατασκευών μεγάλου ανοίγματος, υπάρχουν κτίρια στα οποία συνιστάται η χρήση ενός συνδυασμού απλού δομικού στοιχείου (για παράδειγμα, δοκών, τόξων, πλάκες) με τεντωμένο καλώδιο. Ορισμένες πλάκες συνδυασμένων σχεδίων είναι γνωστές εδώ και πολύ καιρό. Πρόκειται για δομές ζευκτών στις οποίες ο ιμάντας-δοκός λειτουργεί υπό συμπίεση και η μεταλλική ράβδος ή το καλώδιο αντιλαμβάνεται δυνάμεις εφελκυσμού. Σε πιο σύνθετες κατασκευές, κατέστη δυνατή η απλοποίηση του δομικού σχεδιασμού και ως εκ τούτου η απόκτηση οικονομικής επίδρασης σε σύγκριση με τις παραδοσιακές κατασκευές μεγάλου ανοίγματος. Για την κατασκευή του παλατιού αθλητικών παιχνιδιών Zenit στο Λένινγκραντ χρησιμοποιήθηκε ένα τοξωτό ζευκτό καλωδίων. Το κτίριο είναι ορθογώνιο σε κάτοψη, διαστάσεων 72 × 126 μ. Το πλαίσιο στήριξης αυτής της αίθουσας είναι σχεδιασμένο με τη μορφή δέκα εγκάρσιων πλαισίων με βήμα 12 m και δύο ημιξύλινους ακραίους τοίχους. καθένα από τα κουφώματα κατασκευάστηκε με τη μορφή ενός μπλοκ δύο κεκλιμένων κολόνων σε σχήμα V, τεσσάρων στηρίξεων και δύο τοξωτών δικτυωμάτων καλωδίων. Το πλάτος κάθε μπλοκ είναι 6 μ. Οι κολώνες-αντηρίδες από οπλισμένο σκυρόδεμα συσφίγγονται στη βάση και αρθρωτά γειτνιάζουν με το τοξωτό-καλωδιακό δοκό. Οι στήλες τύπου στο επάνω και στο κάτω μέρος είναι αρθρωτές. Η εξισορρόπηση των ωστικών δυνάμεων συμβαίνει κυρίως στην ίδια την επίστρωση. Αυτό το σύστημα συγκρίνεται ευνοϊκά με κατασκευές αμιγώς καλωδιωτές, οι οποίες σε ορθογώνια κάτοψη απαιτούν την εγκατάσταση τύπων, αντηρίδων ή άλλων ειδικών συσκευών. Η προένταση των καλωδίων θα προσφέρει σημαντική μείωση των ροπών στο τόξο που προκύπτουν υπό ορισμένους τύπους φορτίων.

Η διατομή του χαλύβδινου τόξου είναι δοκός Ι, ύψους 900 mm. Τα καλώδια είναι κατασκευασμένα από σχοινιά κλειστού τύπου με χυτές άγκυρες.

Μια πλάκα από οπλισμένο σκυρόδεμα ενισχυμένη με ζευκτά χρησιμοποιήθηκε για την κάλυψη εννέα τμημάτων με κάτοψη 12 × 12 m πολυκατάστημα στο Κίεβο. Η άνω χορδή κάθε κελιού του συστήματος αποτελείται από εννέα πλάκες μεγέθους 4×4 μ. Η κάτω χορδή είναι κατασκευασμένη από σταυρωτές ενισχυτικές ράβδους. Οι ράβδοι αυτές είναι αρθρωτές στις διαγώνιες νευρώσεις των γωνιακών πλακών, γεγονός που επιτρέπει στις δυνάμεις του συστήματος να κλειδώνουν μέσα σε αυτήν, μεταφέροντας μόνο το κατακόρυφο φορτίο στην κολόνα.

5 Δομικά στοιχεία και λεπτομέρειες καλωδίων καλωδίων

Συρματόσχοινα (σχοινιά). Το κύριο δομικό υλικό των καλωδίων καλωδίων είναι κατασκευασμένο από χαλύβδινο σύρμα ψυχρής έλξης με διάμετρο 0,5-6 mm, με αντοχή εφελκυσμού έως 220 kg/mm 2. Υπάρχουν διάφοροι τύποι καλωδίων:

Σπειροειδή καλώδια (Εικ. 35, 1, α), που αποτελούνται από ένα κεντρικό σύρμα στο οποίο τυλίγονται σπειροειδώς πολλές σειρές στρογγυλών συρμάτων διαδοχικά προς την αριστερή και τη δεξιά κατεύθυνση.

Καλώδια πολλαπλών κλώνων (Εικ. 35, Εικ. 1, β), αποτελούμενα από έναν πυρήνα (σχοινί κάνναβης ή σύρμα), στον οποίο τυλίγονται συρμάτινα νήματα σε μονόδρομη ή εγκάρσια συστροφή (οι κλώνοι μπορεί να έχουν σπειροειδή συστροφή ) σε αυτήν την περίπτωση το καλώδιο θα ονομάζεται σπειροειδές .

Κλειστά ή ημίκλειστα καλώδια (Εικ. 35, Εικ. 1, γ, δ), που αποτελούνται από έναν πυρήνα (για παράδειγμα, με τη μορφή σπειροειδούς καλωδίου), γύρω από τον οποίο τυλίγονται σειρές διαμορφωμένων συρμάτων, εξασφαλίζοντας τη σφιχτή εφαρμογή τους (με μια ημίκλειστη λύση, το καλώδιο έχει περιελίξεις μιας σειράς από στρογγυλά και διαμορφωμένα σύρματα).

Καλώδια (δέσμες) παράλληλων συρμάτων (Εικ. 35, Σχ. 1, ε), που έχουν ορθογώνια ή πολυγωνική διατομή και διασυνδέονται σε ορισμένες αποστάσεις ή περικλείονται σε κοινή θήκη.

Τα καλώδια επίπεδης κορδέλας (Εικ. 35, Εικ. 1, ε), που αποτελούνται από μια σειρά στριμμένων καλωδίων (συνήθως τετράκλωνων) με εναλλασσόμενη δεξιά ή αριστερή περιστροφή, που διασυνδέονται με μονή ή διπλή ραφή με σύρμα ή λεπτά σύρματα, απαιτούν αξιόπιστα προστασία από τη διάβρωση. Είναι δυνατές οι ακόλουθες μέθοδοι αντιδιαβρωτικής προστασίας των καλωδίων: γαλβανισμός, επιστρώσεις βαφής ή λιπαντικά, επίστρωση με πλαστικό περίβλημα, επίστρωση με περίβλημα από ρυζοχάλυβα με έγχυση ασφάλτου ή τσιμεντοκονίας στη θήκη, επίστρωση σκυροδέματος.

Τα άκρα των καλωδίων πρέπει να είναι κατασκευασμένα με τέτοιο τρόπο ώστε να διασφαλίζεται ότι η αντοχή του άκρου δεν είναι μικρότερη από την αντοχή του καλωδίου και τη μεταφορά δυνάμεων από το καλώδιο σε άλλα δομικά στοιχεία. Ο παραδοσιακός τύπος τελικής στερέωσης των καλωδίων είναι ένας βρόχος με πλεξούδα (Εικ. 35, Σχ. 2, α), όταν το άκρο του καλωδίου ξετυλίγεται σε νήματα που υφαίνονται μέσα στο καλώδιο. Για να εξασφαλιστεί η ομοιόμορφη μετάδοση της δύναμης στη σύνδεση, μια δακτυλήθρα εισάγεται στον βρόχο. Κατά μήκος, τα καλώδια συνδέονται επίσης με πλέξη, εκτός από τις κλειστές αρθρώσεις. Αντί για πλέξη, οι συνδέσεις σφιγκτήρα χρησιμοποιούνται συχνά για τη στερέωση και τη σύνδεση των καλωδίων:

Πιέζοντας και τους δύο κλάδους του καλωδίου κατά τη στερέωση με βρόχο σε έναν οβάλ σύνδεσμο από ελαφρύ μέταλλο, εσωτερικές διαστάσειςπου αντιστοιχεί στη διάμετρο του καλωδίου (Εικ. 35, Εικ. 2, β).

Βιδωτικές συνδέσεις, όταν το άκρο του καλωδίου ξετυλίγεται σε νήματα, τα οποία τοποθετούνται γύρω από μια ράβδο με ένα σπείρωμα βίδας και στη συνέχεια πιέζονται σε ελαφρύ μεταλλικό σύνδεσμο (Εικ. 35, Εικ. 2, γ).

Στερέωση με σφιγκτήρες (Εικ. 35, Εικ. 2, e, j), που δεν συνιστώνται για τεντωμένα καλώδια, καθώς εξασθενούν με την πάροδο του χρόνου.

Στερέωση καλωδίων με μεταλλικό γέμισμα (Εικ. 35, Εικ. 2, στ, ζ), όταν το άκρο του καλωδίου ξετυλιχθεί, καθαριστεί, απολιπανθεί και τοποθετηθεί στην κωνική εσωτερική κοιλότητα ειδικής μύτης ζεύξης και στη συνέχεια ο σύνδεσμος είναι γεμάτο με λιωμένο μόλυβδο ή κράμα μολύβδου-ψευδάργυρου (είναι δυνατή η πλήρωση σκυροδέματος).

Σφήνες στερέωσης καλωδίων, που χρησιμοποιούνται σπάνια στην κατασκευή.

Πόρπες (Εικ. 35, Εικ. 2, δ), που χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση του μήκους των καλωδίων κατά την εγκατάσταση και την προέντασή τους. Οι μονάδες αγκύρωσης χρησιμεύουν για την απορρόφηση δυνάμεων στα καλώδια και τη μεταφορά τους σε δομές στήριξης. σε προεντεταμένες καλωδιωτικές επικαλύψεις χρησιμοποιούνται επίσης για την προένταση των καλωδίων. Στο Σχ.ε 35, Εικ. 2, και δείχνει την αγκύρωση ενός ακτινικού καλωδίου ενός κυκλικού καλωδίου καλωδίου σε ένα συμπιεσμένο δακτύλιο στήριξης. Για να εξασφαλιστεί η ελεύθερη κίνηση του καλωδίου όταν αλλάζει η γωνία κλίσης του, τοποθετούνται κωνικά χιτώνια γεμάτα με άσφαλτο στον δακτύλιο στήριξης και στο παρακείμενο κέλυφος επίστρωσης. ο άκαμπτος δακτύλιος στήριξης και το εύκαμπτο κέλυφος χωρίζονται από έναν αρμό διαστολής.

Οι επιστρώσεις και οι στέγες, ανάλογα με τον τύπο του καλωδιακού συστήματος, χρησιμοποιούν μια βαριά ή ελαφριά δομή επίστρωσης.

Οι βαριές επικαλύψεις κατασκευάζονται από οπλισμένο σκυρόδεμα. το βάρος τους φτάνει τα 170-200 kg/m 2, για προκατασκευασμένες επενδύσεις, επίπεδες ή ραβδωτές πλάκεςορθογώνιο ή τραπεζοειδές σχήμα. Οι προκατασκευασμένες πλάκες συνήθως αναρτώνται μεταξύ των καλωδίων και οι ραφές μεταξύ των πλακών είναι αρμολογημένες.

Ελαφριά επιχρίσματα βάρους 40-60 kg/m 2συνήθως από φύλλα μεγάλου μεγέθους χάλυβα ή αλουμινίου με προφίλ, τα οποία χρησιμεύουν ταυτόχρονα ως φέροντα στοιχεία του φράχτη και της οροφής εάν λείπει η θερμομόνωση ή είναι στερεωμένη από κάτω. Κατά την τοποθέτηση θερμομόνωσης πάνω από τα πάνελ, είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε ένα πρόσθετο κάλυμμα στέγης. Συνιστάται η κατασκευή ελαφρών επιστρώσεων από ελαφριά μεταλλικά πάνελ με μόνωση τοποθετημένη στο εσωτερικό των πάνελ.

6. Μετασχηματιζόμενα και πνευματικά καλύμματα

1 Μετασχηματιζόμενα καλύμματα

Οι μετασχηματιζόμενες επικαλύψεις είναι επιστρώσεις που μπορούν εύκολα να συναρμολογηθούν, να μεταφερθούν σε νέα θέση και ακόμη και να αντικατασταθούν πλήρως με μια νέα σχεδιαστική λύση.

Οι λόγοι για την ανάπτυξη τέτοιων κατασκευών στην αρχιτεκτονική των σύγχρονων δημόσιων κτιρίων είναι πολλαπλοί. Αυτά περιλαμβάνουν: την ταχεία απαξίωση των λειτουργιών των κατασκευών, την εμφάνιση νέων ελαφρών και ανθεκτικών δομικών υλικών, την τάση των ανθρώπων να έρχονται πιο κοντά στο περιβάλλον, την διακριτική ενσωμάτωση κατασκευών στο τοπίο και, τέλος, ο αυξανόμενος αριθμός κτιρίων. για προσωρινούς σκοπούς ή για παράτυπη παραμονή ατόμων σε αυτά.

Προκειμένου να δημιουργηθούν ελαφριές προκατασκευασμένες κατασκευές, ήταν απαραίτητο, πρώτα απ 'όλα, να εγκαταλειφθούν οι κλειστές κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα, οπλισμένο τσιμέντο, χάλυβας, ξύλο και να στραφούν σε ελαφριές επικαλύψεις από ύφασμα και φιλμ που προστατεύουν τις εγκαταστάσεις από καιρικούς παράγοντες (βροχή, χιόνι , ήλιος και άνεμος), αλλά σχεδόν δεν επιλύουν άνετα ψυχολογικά προβλήματα: αξιοπιστία προστασίας από κακές καιρικές συνθήκες, ανθεκτικότητα, λειτουργία θερμομόνωσης κ.λπ. οι φέρουσες λειτουργίες των μετασχηματιζόμενων κατασκευών εκτελούνται με διάφορες τεχνικές. Κατά συνέπεια, μπορούν να χωριστούν σε τρεις κύριες ομάδες: θερμικές επικαλύψεις, πνευματικές κατασκευές και μετασχηματιζόμενα άκαμπτα συστήματα.

2 Σκηνές και πνευματικές κατασκευές

Οι πνευματικές κατασκευές σκηνής είναι ουσιαστικά καλύμματα μεμβράνης, αλλά οι λειτουργίες εγκλεισμού εκτελούνται από ύφασμα και υλικά μεμβράνης, οι φέρουσες λειτουργίες συμπληρώνονται από συστήματα καλωδίων και ιστών ή άκαμπτες δομές πλαισίου. Στις πνευματικές κατασκευές, η φέρουσα λειτουργία εκτελείται από αέρα ή άλλο ελαφρύ αέριο. Οι πνευματικές κατασκευές και οι κατασκευές τέντας ανήκουν στην κατηγορία των μαλακών κελυφών και μπορούν να τους δοθεί οποιοδήποτε σχήμα. Η ιδιαιτερότητά τους είναι η ικανότητα να αντιλαμβάνονται μόνο δυνάμεις εφελκυσμού. Για την ενίσχυση των μαλακών κελυφών, χρησιμοποιούνται χαλύβδινα καλώδια, τα οποία είναι κατασκευασμένα από ανθεκτικό στη διάβρωση χάλυβα ή συνηθισμένο χάλυβα με επίστρωση πολυμερούς. Τα καλώδια από συνθετικές και φυσικές ίνες είναι πολλά υποσχόμενα.

Ανάλογα με τα υλικά που χρησιμοποιούνται, τα μαλακά κελύφη μπορούν να χωριστούν σε δύο κύριους τύπους:

Ισότροπα κελύφη (από μεταλλικό ρύζι και φύλλο, από φιλμ και πλαστικά ρυζιού ή καουτσούκ, από μη προσανατολισμένα ινώδη υλικά).

Ανισότροπα κελύφη (από υφάσματα και ενισχυμένες μεμβράνες, από πλέγμα συρμάτων και καλωδίων με κελιά γεμάτα με μεμβράνες ή υφάσματα).

Σύμφωνα με το σχεδιασμό τους, τα μαλακά κοχύλια έχουν τις ακόλουθες ποικιλίες:

Οι πνευματικές κατασκευές είναι μαλακά κλειστά κελύφη που σταθεροποιούνται από υπερβολική πίεση αέρα (με τη σειρά τους χωρίζονται σε πνευματικό πλαίσιο, πνευματικό πάνελ και δομές που υποστηρίζονται από αέρα).

Καλύμματα τέντας στα οποία η σταθερότητα του σχήματος εξασφαλίζεται με την κατάλληλη επιλογή της καμπυλότητας της επιφάνειας (δεν υπάρχουν καλώδια στήριξης).

Οι σκηνές καλωδίων παρουσιάζονται με τη μορφή μαλακών κελυφών μονής και διπλής καμπυλότητας, ενισχυμένα σε ολόκληρη την επιφάνεια και κατά μήκος των άκρων από ένα σύστημα καλωδίων (καλώδια καλωδίων) που λειτουργούν σε συνδυασμό με το κέλυφος της σκηνής.

Τα καλώδια καλώδια έχουν μια κύρια δομή στήριξης με τη μορφή συστήματος καλωδίων (καλωδίων) με ρύζι, ύφασμα ή φιλμ πλήρωσης για τις κυψέλες του πλέγματος καλωδίων, το οποίο απορροφά μόνο τοπικές δυνάμεις και εκτελεί κυρίως τις λειτουργίες ενός φράχτη.

Οι πνευματικές κατασκευές εμφανίστηκαν το 1946. Οι πνευματικές κατασκευές είναι μαλακά κελύφη, η προένταση των οποίων επιτυγχάνεται λόγω του αέρα που διοχετεύεται σε αυτά. Τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται είναι αεροστεγή υφάσματα και ενισχυμένες μεμβράνες. Έχουν υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό, αλλά δεν είναι σε θέση να αντισταθούν σε κάθε είδους καταπόνηση. Η πλήρης χρήση των δομικών ιδιοτήτων του υλικού οδηγεί στο σχηματισμό διαφόρων μορφών, αλλά οποιαδήποτε από τις μορφές πρέπει να υπόκειται σε ορισμένους νόμους. Οι λανθασμένα σχεδιασμένες πνευματικές κατασκευές θα αποκαλύψουν το λάθος του αρχιτέκτονα με το σχηματισμό ρωγμών και πτυχών που παραμορφώνουν το σχήμα ή απώλεια σταθερότητας.

Επομένως, κατά τη δημιουργία μορφών πνευματικών κατασκευών, είναι πολύ σημαντικό να παραμείνουμε εντός ορισμένων ορίων, πέρα ​​από τα οποία η ίδια η φύση των μαλακών κελυφών, που καταπονούνται από την εσωτερική πίεση του αέρα, δεν το επιτρέπει.

Σε διάφορες χώρες, συμπεριλαμβανομένης της χώρας μας, έχουν ανεγερθεί δεκάδες πνευματικές κατασκευές για διάφορους σκοπούς. Στη βιομηχανία, χρησιμοποιούνται για διάφορους τύπους δομών αποθήκης, στη γεωργία, κατασκευάζονται κτηνοτροφικές εκμεταλλεύσεις, στην πολιτική μηχανική, χρησιμοποιούνται για προσωρινούς χώρους: εκθεσιακούς χώρους, καταστήματα και εγκαταστάσεις ψυχαγωγίας και αθλητικές εγκαταστάσεις.

Οι πνευματικές κατασκευές ταξινομούνται σε αεροφερόμενες, αεροφόρες και συνδυασμένες. Οι πνευματικές κατασκευές που υποστηρίζονται από αέρα είναι συστήματα στα οποία δημιουργείται υπερβολική πίεση αέρα στα χιλιοστά της ατμόσφαιρας. Αυτή η πίεση πρακτικά δεν γίνεται αισθητή από τον άνθρωπο και διατηρείται χρησιμοποιώντας ανεμιστήρες χαμηλής πίεσης ή φυσητήρες. Ένα κτίριο που υποστηρίζεται από αέρα αποτελείται από τα ακόλουθα δομικά στοιχεία: ένα εύκαμπτο υφασμάτινο ή πλαστικό κέλυφος, συσκευές αγκύρωσης για την παροχή αέρα και τη διατήρηση σταθερής διαφοράς πίεσης. Η στεγανότητα της κατασκευής εξασφαλίζεται από την αεροστεγανότητα του υλικού του κελύφους και τη σφιχτή σύνδεση με τη βάση. Η κλειδαριά εισόδου διαθέτει δύο πόρτες που ανοίγουν εναλλάξ, γεγονός που μειώνει την κατανάλωση αέρα κατά τη λειτουργία του κελύφους. Η βάση της δομής στήριξης αέρα είναι ένας σωλήνας περιγράμματος κατασκευασμένος από μαλακό υλικό, γεμάτο με νερό ή άμμο, ο οποίος βρίσκεται ακριβώς στην ισοπεδωμένη περιοχή. Σε πιο μόνιμες κατασκευές γίνεται μια συμπαγής βάση από σκυρόδεμα, πάνω στην οποία ενισχύεται το κέλυφος. Οι επιλογές για τη σύνδεση του κελύφους στη βάση ποικίλλουν.

Η απλούστερη μορφή κατασκευών που υποστηρίζονται από αέρα είναι ένας σφαιρικός θόλος, η τάση στην οποία από την εσωτερική πίεση του αέρα είναι η ίδια σε όλα τα σημεία. Τα κυλινδρικά όστρακα με σφαιρικά άκρα και δακτυλιοειδή κοχύλια έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένα. Τα σχήματα των κελυφών που υποστηρίζουν τον αέρα καθορίζονται από το σχέδιο τους. Οι διαστάσεις των δομών στήριξης αέρα περιορίζονται από την αντοχή των υλικών.

Για την ενίσχυση τους, χρησιμοποιείται ένα σύστημα εκφόρτωσης σχοινιών ή διχτυών, καθώς και εσωτερικών συρμάτων τύπου. Οι κατασκευές μεταφοράς αέρα περιλαμβάνουν εκείνες τις πνευματικές κατασκευές στις οποίες δημιουργείται υπερβολική πίεση αέρα στις σφραγισμένες κοιλότητες των φέρων στοιχείων των πνευματικών πλαισίων. Τα πνευματικά πλαίσια μπορούν να παρουσιαστούν με τη μορφή τόξων ή πλαισίων που αποτελούνται από καμπύλα ή ευθύγραμμα στοιχεία.

Κατασκευές, το πλαίσιο των οποίων είναι καμάρες ή πλαίσια, καλύπτονται με τέντα ή συνδέονται με ένθετα τέντας. εάν είναι απαραίτητο, η δομή σταθεροποιείται χρησιμοποιώντας καλώδια ή σχοινιά. η χαμηλή φέρουσα ικανότητα του πνευματικού πλαισίου μερικές φορές οδηγεί στην ανάγκη τοποθέτησης των πνευματικών τόξων το ένα κοντά στο άλλο. Ταυτόχρονα, η κατασκευή αποκτά μια νέα ποιότητα, η οποία μπορεί να θεωρηθεί ως ειδικός τύπος αερομεταφερόμενων κατασκευών - κατασκευές πεπιεσμένου αέρα. Το πλεονέκτημά τους είναι ο συνδυασμός φέρουσας και εγκλειστικής λειτουργίας, η υψηλή θερμική απόδοση και η αυξημένη σταθερότητα. Ένας άλλος τύπος είναι μια επίστρωση πνευματικού φακού που σχηματίζεται από δύο κελύφη και αέρας υπό πίεση παρέχεται στο χώρο μεταξύ τους. Είναι αδύνατο να μην πούμε για κελύφη από οπλισμένο σκυρόδεμα που κατασκευάζονται με πνευματικά κελύφη. Για να γίνει αυτό, το μείγμα φρέσκου σκυροδέματος τοποθετείται σε ένα κλωβό οπλισμού που βρίσκεται στο έδαφος κατά μήκος της μεμβράνης πνευματικού κελύφους. Το σκυρόδεμα καλύπτεται με ένα στρώμα μεμβράνης και ο αέρας τροφοδοτείται στο πνευματικό κέλυφος που απλώνεται στο έδαφος και αυτό, μαζί με το σκυρόδεμα, ανεβαίνει στη θέση σχεδιασμού, όπου το σκυρόδεμα αποκτά αντοχή. Με αυτόν τον τρόπο μπορούν να σχηματιστούν θολωτά κτίρια, ρηχά κοχύλια με επίπεδα περιγράμματα και άλλες μορφές επικαλύψεων.

Μετασχηματιζόμενα άκαμπτα συστήματα. Κατά το σχεδιασμό δημόσιων κτιρίων, μερικές φορές καθίσταται απαραίτητο να προβλεφθεί η επέκταση της επικάλυψης και το κλείσιμό της σε περίπτωση κακοκαιρίας. Η πρώτη τέτοια κατασκευή ήταν ο θόλος της οροφής πάνω από το στάδιο στο Πίτσμπουργκ (ΗΠΑ). τα πτερύγια του θόλου, που ολισθαίνουν κατά μήκος των οδηγών, μετακινήθηκαν χρησιμοποιώντας ηλεκτρικούς κινητήρες με δύο πτερύγια, στερεωμένα άκαμπτα σε δακτύλιο από οπλισμένο σκυρόδεμα και πρόβολα πάνω από το στάδιο χρησιμοποιώντας ένα ειδικό τριγωνικό σχήμα. Το Αρχιτεκτονικό Ινστιτούτο της Μόσχας έχει αναπτύξει διάφορες επιλογές για μετασχηματιζόμενα καλύμματα, ιδιαίτερα ένα πτυσσόμενο σταυρό με μέγεθος κάτοψης 12 × 12 m και ύψος 0,6 m από ορθογώνιους χαλύβδινους σωλήνες. Η πτυσσόμενη εγκάρσια δομή αποτελείται από αμοιβαία κάθετα επίπεδα δικτυωτά δικτυώματα. Τα ζευκτά μιας κατεύθυνσης είναι άκαμπτου τύπου από άκρο σε άκρο, τα ζευκτά της άλλης κατεύθυνσης αποτελούνται από συνδέσμους που βρίσκονται στο χώρο μεταξύ των άκαμπτων δικτυωμάτων.

Στο ινστιτούτο αναπτύσσονται επίσης δομές χωρικής κάλυψης με συρόμενο πλέγμα. Μέγεθος εξωφύλλου 15 × Ύψος 15 m 2 m σχεδιασμένο με τη μορφή δύο πλακών που στηρίζονται στις γωνίες. Το συρόμενο πλέγμα κατασκευάζεται με τη μορφή συστήματος στήριξης, αποτελούμενο από ζεύγη τεμνόμενων γωνιακών ράβδων προφίλ, συνδεδεμένων αρθρωτά στα σημεία τομής των τμημάτων κόμβου, συνδέοντας αρθρωτά τα άκρα των στηρίξεων. Όταν διπλώνεται για μεταφορά, η δομή έχει μέγεθος 1.4 × 1,4 × 2,9 m και μάζα 2,0 τόνων Επιπλέον, ο όγκος του είναι 80 φορές μικρότερος από τον σχεδιαστικό.

Στοιχεία πνευματικών κατασκευών. Οι δομές που υποστηρίζονται από αέρα περιλαμβάνουν ως απαραίτητα δομικά στοιχεία: το ίδιο το κέλυφος, συσκευές αγκύρωσης για τη στερέωση της κατασκευής στο έδαφος, τη στερέωση του ίδιου του κελύφους στη βάση, πύλες εξόδου εισόδου, συστήματα διατήρησης υπερβολικής πίεσης αέρα, συστήματα εξαερισμού, φωτισμός κ.λπ.

Τα κοχύλια μπορούν να έχουν διάφορα σχήματα. Οι μεμονωμένες λωρίδες κελύφους είναι ραμμένες ή κολλημένες. εάν είναι απαραίτητο να έχετε αποσπώμενες συνδέσεις, χρησιμοποιήστε φερμουάρ, κορδόνια κ.λπ. Οι συσκευές αγκυρώσεως που χρησιμοποιούνται για τη διασφάλιση της ισορροπίας του συστήματος μπορούν να έχουν τη μορφή βαρών έρματος (προκατασκευασμένα και μονολιθικά στοιχεία σκυροδέματος, σάκοι και δοχεία έρματος, εύκαμπτοι σωλήνες νερού κ.λπ.), αγκυρώσεις (βιδωτές άγκυρες με διάμετρο 100-350 mm, αγκυρώσεις διαστολής και clamshell , πασσάλους αγκύρωσης και πλάκες) ή μόνιμες κατασκευές της κατασκευής. Το κέλυφος στερεώνεται στη βάση της κατασκευής είτε χρησιμοποιώντας εξαρτήματα σύσφιξης ή βρόχους αγκύρωσης, είτε σακούλες και καλώδια έρματος. Η άκαμπτη βάση είναι πιο αξιόπιστη, αλλά λιγότερο οικονομική.

Εξάσκηση στη χρήση πνευματικών κατασκευών που υποστηρίζονται από αέρα. Η ιδέα της χρήσης «κυλίνδρων αέρα» για την κάλυψη των δωματίων προτάθηκε το 1917 από τον W. Lanchester. Οι πνευματικές κατασκευές χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά το 1945 από την εταιρεία Bearder (ΗΠΑ) για την κάλυψη μεγάλης ποικιλίας κατασκευών (αίθουσες εκθέσεων, εργαστήρια, σιταποθήκες, αποθήκες, πισίνες, θερμοκήπια κ.λπ.). Τα μεγαλύτερα ημισφαιρικά κελύφη αυτής της εταιρείας είχαν διάμετρο 50-60 μ. Οι πρώτες πνευματικές κατασκευές διακρίνονταν από σχήματα που υπαγορεύονταν όχι από τις απαιτήσεις της αρχιτεκτονικής εκφραστικότητας, αλλά από τις εκτιμήσεις της ευκολίας κοπής των πάνελ. Στο διάστημα από την εγκατάσταση του πρώτου πνευματικού θόλου, οι πνευματικές κατασκευές εξαπλώθηκαν γρήγορα και ευρέως σε όλες τις χώρες του κόσμου με μια ανεπτυγμένη βιομηχανία χημείας πολυμερών.

Ωστόσο, η δημιουργική φαντασία των αρχιτεκτόνων που στράφηκαν στις πνευματικές κατασκευές αναζήτησε νέες μορφές. το 1960, μια περιοδεύουσα έκθεση που στεγαζόταν κάτω από ένα πνευματικό κέλυφος περιόδευσε σε διάφορες πρωτεύουσες της Νότιας Αμερικής. Σχεδιάστηκε από τον αρχιτέκτονα Victor Landi, ο οποίος θα πρέπει να θεωρείται ακόμα ο πρωτοπόρος της πνευματικής αρχιτεκτονικής, αφού προσπάθησε να φέρει τη μορφή σε συμφωνία όχι μόνο με τη λειτουργία της δομής, αλλά και με τη γενική αρχιτεκτονική αντίληψη. Και, πράγματι, το κτίριο είχε ενδιαφέρον, θεαματικό σχήμα και τράβηξε την προσοχή των επισκεπτών (Εικ. 36). Μήκος κτιρίου 92 m, μέγιστο πλάτος 38 m, ύψος 16,3 m. συνολική στεγασμένη επιφάνεια 2500 m2 .

Αυτή η δομή είναι επίσης ενδιαφέρουσα επειδή το κάλυμμα σχηματίζεται από δύο υφασμάτινα κοχύλια. Για να διατηρούνται σε σταθερή απόσταση μεταξύ τους, χρησιμοποιήθηκε μια διαβάθμιση της εσωτερικής πίεσης. καθένα από τα κελύφη έχει ανεξάρτητες πηγές έγχυσης. Ο χώρος μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού κελύφους χωρίζεται σε οκτώ διαμερίσματα προκειμένου να διασφαλιστεί η φέρουσα ικανότητα του κελύφους σε περίπτωση τοπικής ρήξης του κελύφους. κενό αέροςανάμεσα στα κελύφη υπάρχει καλή μόνωση από την ηλιακή υπερθέρμανση, η οποία κατέστησε δυνατή την εγκατάλειψη των μονάδων ψύξης. Στα άκρα του κελύφους τοποθετούνται άκαμπτα πλαίσια, στα οποία τοποθετούνται περιστρεφόμενες πόρτες για την είσοδο των επισκεπτών. Δίπλα στα διαφράγματα υπάρχουν θόλος εισόδου με τη μορφή ισχυρών αεροθαλάμων. Αυτά τα θησαυροφυλάκια χρησιμεύουν για την εγκατάσταση δύο προσωρινών εύκαμπτων διαφραγμάτων που σχηματίζουν ένα αεραγωγό όταν ογκώδη εκθέματα και εξοπλισμός εισάγονται στο περίπτερο.

Το σχήμα της δομής και η χρήση υφασμάτινων κελυφών παρέχουν καλές ακουστικές συνθήκες στις εσωτερικές τάξεις. Το συνολικό βάρος της κατασκευής, συμπεριλαμβανομένων όλων των μεταλλικών μερών (πόρτες, φυσητήρες, κουμπώματα κ.λπ.) είναι 28 τόνοι. κατά τη μεταφορά το κτίριο καταλαμβάνει όγκο 875 μ 3και χωράει σε ένα βαγόνι τρένου. Η κατασκευή της κατασκευής απαιτεί 3-4 εργάσιμες ημέρες με 12 εργάτες.Όλη η εγκατάσταση πραγματοποιείται στο έδαφος χωρίς τη χρήση εξοπλισμού γερανού. Το κέλυφος γεμίζει με αέρα σε 30 λεπτά και είναι σχεδιασμένο να αντέχει φορτία ανέμου έως και 113 km/h. Ο συγγραφέας του έργου του περιπτέρου είναι ο αρχιτέκτονας V. Landi.

Ο διαστημικός σταθμός ραδιοεπικοινωνίας στο Raisting (Γερμανία), κατασκευασμένος σύμφωνα με το σχέδιο του μηχανικού W. Η Baird (ΗΠΑ) το 1964, έχει μαλακό κέλυφος με διάμετρο 48 m, κατασκευασμένο από ύφασμα Dacron δύο στρώσεων επικαλυμμένο με Hypalon. Τα πάνελ του υφάσματος στα στρώματα βρίσκονται σε γωνία 45 μοιρών μεταξύ τους,

Αυτό δίνει στο κέλυφος κάποια ακαμψία διάτμησης. Η εσωτερική πίεση στο κέλυφος μπορεί να είναι στην περιοχή 37-150 mm στήλης νερού (Εικ. 36). Το εκθεσιακό περίπτερο Fuji στην Παγκόσμια Έκθεση της Οσάκα (1970) σχεδιάστηκε από τον αρχιτέκτονα Murata και είναι ένα παράδειγμα οικοδομικής λύσης που χρησιμοποιεί προοδευτικές τεχνικές λύσεις. Το κάλυμμα του περιπτέρου αποτελείται από 16 αεραγωγούς-καμάρες διαμέτρου 4 m και μήκους 72 m το καθένα, που συνδέονται μεταξύ τους μέσω 5,0 μ. Η εξωτερική τους επιφάνεια είναι επενδυμένη με καουτσούκ νεοπρενίου. Η υπερβολική πίεση στα τοξωτά μανίκια είναι 0,08-0,25 atm. Ανάμεσα σε κάθε δύο τόξα τοποθετούνται δύο τεντωμένα χαλύβδινα καλώδια για να σταθεροποιήσουν ολόκληρη τη δομή (Εικ. 37).

Ο αρχιτέκτονας V. Lundy και ο μηχανικός Baird σχεδίασαν αρκετούς πνευματικούς θόλους για την Παγκόσμια Έκθεση της Νέας Υόρκης το 1964 για να στεγάσουν εστιατόρια. οι τρούλοι ήταν διατεταγμένοι με τη μορφή πυραμίδας ή σφαιρών. τα κοχύλια από φωτεινά έγχρωμα φιλμ είχαν μια φανταστικά κομψή εμφάνιση.

Το κάλυμμα του θερινού θεάτρου στη Βοστώνη (ΗΠΑ), κατασκευασμένο από τον μηχανικό W. Brand το 1959, είναι ένα κυκλικό κέλυφος σε σχήμα δίσκου με διάμετρο 43,5 m και ύψος στο κέντρο 6 m. Ένα καλώδιο είναι ενσωματωμένο στο άκρη του κελύφους, το οποίο συνδέεται σε ορισμένα σημεία στο δακτύλιο στήριξης από χαλύβδινα προφίλ. Η περίσσεια εσωτερική πίεση αέρα στο κέλυφος διατηρείται από δύο φυσητήρες που λειτουργούν συνεχώς και είναι 25 mm στήλης νερού. βάρος δομής κελύφους 1,22 kg/m 2. Το κάλυμμα αφαιρείται για το χειμώνα.

Περίπτερο στη γεωργική έκθεση στη Λωζάνη (Ελβετία). Συγγραφέας του έργου είναι ο F. Otto (Στουτγάρδη), η εταιρεία «Stromeyer» (Γερμανία). Το κάλυμμα με τη μορφή "πανιών" υπερβολικού παραβολικού σχήματος είναι ένα κέλυφος κατασκευασμένο από ενισχυμένο φιλμ πολυβινυλοχλωριδίου, ενισχυμένο από ένα σύστημα τεμνόμενων προεντεταμένων καλωδίων, τα οποία συνδέονται σε άγκυρες και χαλύβδινους ιστούς ύψους 16,5 m. Το άνοιγμα είναι 25 m. (Εικ. 38, α). Ανοιχτό κοινό στη γεωργική έκθεση στο Markkleeberg (GDR). Συγγραφείς: ένωση "Devag", Bauer (Λειψία), Rühle (Δρέσδη). Διπλωμένο κάλυμμα με τη μορφή συστήματος προεντεταμένων συρματόσχοινων με διάμετρο 8, 10 και 15 mm με τεντωμένη θήκη μεταξύ τους. Το κάλυμμα αναρτάται από 16 εύκαμπτους στύλους από χάλυβα και στερεώνεται με σύρματα τύπου σε 16 μπουλόνια αγκύρωσης. Το κάλυμμα είναι σχεδιασμένο ως καλωδιωτή κατασκευή για πίεση ανέμου και κλίση ίση με 60 kg/m 2(Εικ. 38) Η ιστορία της αιώνων εξέλιξης της παγκόσμιας κατασκευαστικής τέχνης μαρτυρεί τον μεγάλο ρόλο που διαδραματίζουν οι χωρικές κατασκευές στα δημόσια κτίρια. Σε πολλά εξαιρετικά έργα αρχιτεκτονικής, οι χωρικές δομές αποτελούν αναπόσπαστο μέρος, οργανικά εντάσσονται σε ένα ενιαίο σύνολο. Οι προσπάθειες των επιστημόνων, των σχεδιαστών και των κατασκευαστών θα πρέπει να στοχεύουν στη δημιουργία δομών που θα ανοίγουν ευρείες ευκαιρίες για διάφορα λειτουργική οργάνωσηκτίρια, για τη βελτίωση των σχεδιαστικών λύσεων όχι μόνο από την πλευρά της μηχανικής, αλλά και από την άποψη της βελτίωσης των αρχιτεκτονικών και καλλιτεχνικών τους ιδιοτήτων. Το όλο πρόβλημα πρέπει να λυθεί συνολικά, ξεκινώντας από τη μελέτη των φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων των νέων υλικών και τελειώνοντας με θέματα εσωτερικής σύνθεσης. Αυτό θα επιτρέψει στους αρχιτέκτονες και τους μηχανικούς να προσεγγίσουν τη λύση του κύριου έργου - τη μαζική κατασκευή λειτουργικά και δομικά δικαιολογημένων, οικονομικών και αρχιτεκτονικά εκφραστικών δημόσιων κτιρίων και κατασκευών για διάφορους σκοπούς, αντάξια της σύγχρονης εποχής.

Μεταχειρισμένα βιβλία

1.Κτίρια με κατασκευές μεγάλου ανοίγματος - A.V. Ντεμίνα

.Κατασκευές στέγης μεγάλου ανοίγματος για δημόσια και βιομηχανικά κτίρια - Zverev A.N.

Πόροι του Διαδικτύου:

.#"δικαιολογώ">. #"δικαιολογώ">. #"δικαιολογώ">. http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-129-tehnologia/96.htm - ηλεκτρονική βιβλιοθήκη.

Φροντιστήριο

Χρειάζεστε βοήθεια για τη μελέτη ενός θέματος;

Οι ειδικοί μας θα συμβουλεύσουν ή θα παρέχουν υπηρεσίες διδασκαλίας σε θέματα που σας ενδιαφέρουν.
Υποβάλετε την αίτησή σαςυποδεικνύοντας το θέμα αυτή τη στιγμή για να ενημερωθείτε σχετικά με τη δυνατότητα λήψης μιας διαβούλευσης.

Το αίθριο ενός από τα αμερικανικά ξενοδοχεία που ανήκουν στην Gaylord Hotels

το μέλλον προέρχεται από το παρόν
και καθορίζεται από τον δρόμο που επιλέγουμε σήμερα

Οι ημιδιαφανείς κατασκευές μεγάλου ανοίγματος γίνονται αναπόσπαστο μέρος της αστικής αρχιτεκτονικής του 21ου αιώνα. Οι καλύτεροι αρχιτέκτονες σήμερα δημιουργούν όλο και περισσότερο εκπληκτικά συγκροτήματα κτιρίων, το κέντρο έλξης στα οποία, ένας συγκεκριμένος χωρικός πυρήνας, είναι μεγάλοι χώροι αίθριων - ογκώδεις, γεμάτοι φως και άνεση, καλά προστατευμένοι από αρνητικές εξωτερικές επιρροές και καλυμμένοι με αξιόπιστες ημιδιαφανείς επιστρώσεις.
Η περαιτέρω ενεργός ανάπτυξη τέτοιων δομών πιθανότατα θα είναι σε θέση στο εγγύς μέλλον όχι μόνο να επεκτείνει στο μέγιστο τον άνετο και ασφαλή χώρο του ανθρώπινου περιβάλλοντος, αλλά θα επιτρέψει επίσης στο μέλλον να αλλάξουμε την εμφάνιση των πόλεων μας και να βελτιώσουμε την τρέχουσα κατάστασή τους .

Αρχιτεκτονική της εποχής της παγκοσμιοποίησης

Σε όλες τις εποχές της ιστορίας τους, οι άνθρωποι προσπάθησαν να προστατεύσουν και να προστατεύσουν τον εαυτό τους από πολλές δυσμενείς και επικίνδυνες επιρροές από το περιβάλλον τους. Η ζέστη και το κρύο, η βροχή και ο άνεμος, τα αρπακτικά ζώα και οι άγριοι άνθρωποι ήταν πάντα ένα γνωστό πρόβλημα για μια ήσυχη ανθρώπινη ζωή. Ως εκ τούτου, από την αρχαιότητα, οι πρόγονοί μας άρχισαν να χτίζουν καταφύγια για τους εαυτούς τους, τα οποία, δημιουργώντας ένα τεχνητό περιβάλλον προστατευμένο από εξωτερικές επιρροές, έφεραν περισσότερη από την επιθυμητή άνεση και ασφάλεια στη ζωή τους. Και η αναδυόμενη αρχιτεκτονική, ως εκπληκτικό και εξαιρετικό όργανο αυτών των δημιουργικών ανθρώπινων δράσεων, από την αρχή και σε όλα τα στάδια ανάπτυξής της, προσπάθησε να αξιοποιήσει στο μέγιστο τις διαθέσιμες τεχνικές δυνατότητες και τις υπάρχουσες αισθητικές απόψεις στην κοινωνία για να ικανοποιήσει καλύτερα αυτούς τους σημαντικούς ανθρώπους. ανάγκες: τόσο σε άνεση όσο και σε ασφάλεια.

Σήμερα, έχει φτάσει μια εποχή άνευ προηγουμένου τεχνολογικής ανάπτυξης και στον κατασκευαστικό κλάδο αυτό κατέστησε δυνατή την εφαρμογή σχεδόν οποιωνδήποτε, των πιο τολμηρών αρχιτεκτονικών ιδεών. Από αυτή την άποψη, οι κύριοι παράγοντες που περιορίζουν την υλοποίηση όλων των σημαντικών έργων των σύγχρονων αρχιτεκτόνων σήμερα συχνά δεν είναι πλέον η έλλειψη τεχνικών δυνατοτήτων για την κατασκευή ενός μεγάλου και πολύπλοκου αντικειμένου, αλλά μόνο μερικές από τις υποκειμενικές μας ιδέες σχετικά με αυτό, όπως: η ανεπαρκής χρησιμότητα της μελλοντικής δομής, η χαμηλή ζήτηση και η χαμηλή κερδοφορία ή ο μελλοντικός χρόνος κατασκευής είναι πολύ μεγάλος και η τιμή πώλησης είναι υψηλή. Ταυτόχρονα, με την έναρξη μιας έκρηξης στην εφαρμογή των αρχών της «αειφόρου ανάπτυξης» και της «πράσινης δόμησης» σε όλο τον κόσμο, η παρουσία του παράγοντα της περιβαλλοντικής βιωσιμότητας των κτιρίων κερδίζει επίσης όλο και περισσότερο βάρος για κατασκευή.

Με τις ευρείες τεχνικές ευκαιρίες που ανοίγονται για την ανάπτυξη της αρχιτεκτονικής του 21ου αιώνα, οι σύγχρονοι αρχιτέκτονες στο έργο τους, φαίνεται, θα πρέπει να αρχίσουν να λαμβάνουν περισσότερο υπόψη τη σημαντική επίδραση που έχουν τα έργα τους στην ανάπτυξη του αστικού περιβάλλοντος. Είναι προφανές ότι οι σύγχρονες μεγαλουπόλεις, έχοντας γίνει όμηροι της περασμένης πορείας ανάπτυξής τους και της συνεχούς προσέγγισης της ανάπτυξής τους, γίνονται σταδιακά ολοένα και περισσότερο πολυπαραγοντικό πρόβλημα για την ηρεμία και την ασφάλεια των κατοίκων τους.

Έχοντας εισέλθει στην εποχή της παγκοσμιοποίησης, ο κόσμος μας έχει αλλάξει πολύ τα τελευταία χρόνια και σήμερα είναι δύσκολο να βρούμε εύλογες δικαιολογίες για τη συνεχιζόμενη διαμόρφωση της πολυπληθούς διαβίωσης των ανθρώπων σε ξεχωριστά σημεία του διαστήματος. Η κοινωνία μας αρχίζει να κατανοεί την καταστροφικότητα αυτής της διαδικασίας, αλλά η αστική αρχιτεκτονική, δυστυχώς, εξακολουθεί να ακολουθεί τον δρόμο της δημιουργίας πολυώροφων έργων και της πύκνωσης της αστικής ανάπτυξης, προκαλώντας έτσι μια ακόμη μεγαλύτερη συγκέντρωση του πληθυσμού σε ορισμένα σημεία ενός ήδη υπερβολικά υπερπληθυσμένος χώρος.

Ταυτόχρονα, έχοντας σύγχρονες τεχνολογίες και χρησιμοποιώντας τον κολοσσιαίο αντίκτυπό της στη ζωή της κοινωνίας, η αρχιτεκτονική του 21ου αιώνα μπορεί όχι μόνο να μεγιστοποιήσει τον άνετο και ασφαλή χώρο του ανθρώπινου περιβάλλοντος, αλλά μπορεί και πρέπει να προσπαθήσει βήμα-βήμα, να αλλάξουμε ριζικά την όψη των πόλεων μας και να βελτιώσουμε τη σημερινή τους κατάσταση. Επιπλέον, η Αρχιτεκτονική, ως ο αξεπέραστος κυρίαρχος του χώρου, του χρόνου και της φαντασίας πολλών ανθρώπων, σίγουρα θα συμβάλει όλο και περισσότερο στην εμφάνιση θεμελιωδώς νέων οικολογικών πόλεων και οικολογικών χωριών.

Πόλη κάτω από τον τρούλο

Το όνειρο των ημιδιαφανών επιστρώσεων που προστατεύουν τους δρόμους και τα αστικά τετράγωνα από τη βροχή και το χιόνι ξεκίνησε από τους ανθρώπους πριν από πολύ καιρό. Αλλά μόνο με την έλευση της βιομηχανικής επανάστασης, η οποία έφερε ευρείες τεχνικές και οικονομικές ευκαιρίες, η υλοποίηση τέτοιων έργων γίνεται εφικτή. Μόνο κατά το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα εμφανίστηκαν μεγάλες στοές με γυάλινη επένδυση με σειρές ακριβών καταστημάτων και φιλόξενα καφέ στις περισσότερες από τις κύριες πόλεις της Ευρώπης και της Αμερικής. Και ένα από τα πρώτα αξιοσημείωτα μαργαριτάρια εκείνης της περιόδου ανάπτυξης μεγάλων χώρων με υαλοπίνακες είναι η περίφημη Galleria Vittorio Emmanuel II στο Μιλάνο, ανοιχτή στους επισκέπτες το 1877.

Εικ.2. Πινακοθήκη του Βίκτωρ Εμμανουήλ Β' στο Μιλάνο.

Εφόσον η πρόοδος δεν μπορεί να σταματήσει, η ενεργή συμμετοχή σε αυτήν και η μη παραμονή στο περιθώριο της ιστορίας είναι καθήκον όλων των μεγάλων χωρών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, από το δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα, η επιστήμη των κατασκευών στην ΕΣΣΔ, τις ΗΠΑ και ορισμένες άλλες χώρες εργάζεται ήδη σοβαρά για τη δυνατότητα προστασίας των πόλεων τους με μεγάλους ημιδιαφανείς θόλους από: ανεπιθύμητα καιρικά φαινόμενα, αρνητικά χαρακτηριστικά το τοπικό κλίμα, τα υπερβολικά επίπεδα ηλιακής ακτινοβολίας και άλλα δυσμενή για τις ανθρώπινες επιπτώσεις εξωτερικό περιβάλλον. Τα τελευταία χρόνια, μπορούμε να προσθέσουμε στη λίστα των παραγόντων που ενθαρρύνουν περαιτέρω έρευνα προς αυτή την κατεύθυνση: γρήγορες και απρόβλεπτες κλιματικές αλλαγές στον πλανήτη, ανησυχητική αύξηση της περιβαλλοντικής ρύπανσης, αυξανόμενες απειλές εξτρεμισμού, καθώς και η επιθυμία των ανθρώπων να μειώσουν το εξαιρετικά υψηλό ενεργειακό κόστος των πόλεων τους.

Σήμερα, η δημιουργία ημιδιαφανών προστατευτικών δομών μεγάλου ανοίγματος (εφεξής LSPS), στις οποίες υπάρχει πολύ φυσικό φως και άνεση, έχει γίνει πιο ενεργή από ποτέ. Νέες ιδέες αναδύονται και μια ποικιλία από μοναδικά έργα δημιουργούνται - όπως το Dome over Houston - και μερικά από αυτά τα καταπληκτικά έργα ήδη υλοποιούνται. Έτσι, στην Αστάνα, με τη βοήθεια Άγγλων μηχανικών και Τούρκων οικοδόμων, κατασκευάστηκε μια ημιδιαφανής σκηνή 100 μέτρων (χωρίς το ύψος του κωδωνοστασίου) που στέγαζε το μεγαλύτερο και πιο εμφανίσιμο εμπορικό και ψυχαγωγικό κέντρο στο Καζακστάν.

Στη Γερμανία δημιουργήθηκε μια ακόμη πιο εκπληκτική και μεγαλειώδης δομή - αυτό είναι το κέντρο ψυχαγωγίας νερού Tropical Islands, το οποίο έχει εσωτερικό όγκο περίπου 5,5 εκατομμύρια κυβικά μέτρα. m και είναι δικαίως το μεγαλύτερο ημιδιαφανές κτίριο στον κόσμο με αυτόν τον δείκτη σήμερα.

Εικ.3-5. Κέντρο θαλάσσιας ψυχαγωγίας "Tropical Islands" στη Γερμανία

Σημαντικό στάδιο στην ανάπτυξη των ογκομετρικών ημιδιαφανών κατασκευών ήταν η επιστημονική τεκμηρίωση της δυνατότητας απτής απόδοσης τους - τόσο σε ενεργειακή απόδοση όσο και σε σημαντική μείωση της απώλειας θερμότητας, ενώ ταυτόχρονα επεκτάθηκε σημαντικά ο νεοδημιουργηθείς άνετος και περιζήτητος δημόσιος χώρος.

Τα εύσημα για αυτήν την αιτιολόγηση ανήκουν σε Άγγλους και Αμερικανούς αρχιτέκτονες και επιστήμονες, αλλά, πρώτα απ 'όλα, μπορούμε να επισημάνουμε το έργο των Terry Farrell και Rolf Lebens, οι οποίοι στα σύνορα της δεκαετίας 70-80 του εικοστού αιώνα δημιούργησαν την έννοια του " ρυθμιστική σκέψη». Το αποτέλεσμα αυτής της ιδέας ήταν η ενεργή εισαγωγή του «φαινόμενου ρυθμιστή» ή της «αρχής του διπλού περιβλήματος» στην παγκόσμια αρχιτεκτονική πρακτική.

Κατά τη διερεύνηση του θέματος της δυνατότητας δημιουργίας αποτελεσματικών μεγάλων χώρων αιθρίου, εντοπίστηκαν τύποι αίθριων θέρμανσης, ψύξης και μετασχηματισμού. Έχουν περάσει μόνο λίγο περισσότερα από 30 χρόνια από τότε, αλλά ακόμη και σε αυτό το σύντομο χρονικό διάστημα, οι σύγχρονοι χώροι αίθριων έχουν κατακτήσει ολόκληρο τον πολιτισμένο αρχιτεκτονικό κόσμο (οι φωτογραφίες των αμερικανικών αιθρίων που δίνονται σε αυτό το άρθρο αποτελούν ένα μικρό κλάσμα του υπάρχοντος πλήθους και ποικιλίας των χώρων αίθριων που κατασκευάστηκαν με τα χρόνια). Δυστυχώς, σύγχρονη Ρωσία, υπό αυτή την έννοια, δεν έχει ακόμη επιτύχει μεγάλα επιτεύγματα.

Συμφωνώντας με τα υπάρχοντα επιχειρήματα των ειδικών σχετικά με τη σκοπιμότητα χρήσης μεγάλων χώρων αίθριων στη σύγχρονη αρχιτεκτονική, και χωρίς να προσπαθεί να αμφισβητήσει τα συμπεράσματά τους, ο συγγραφέας του άρθρου προτείνει περαιτέρω να εξεταστεί η πιθανότητα πώς, με τη βοήθεια δομών καλωδίων πολλαπλών ζωνών , για τη δημιουργία (κάλυψη) τέτοιων χώρων φθηνότερα και πιο αξιόπιστα, και Επίσης, δεν περιοριζόμαστε ιδιαίτερα από το μέγεθος των αιθρίων, εισάγοντας νέα τεχνολογία για την κάλυψη μεγάλων ανοιγμάτων. Φαίνεται ότι στις ρωσικές συνθήκες, ακόμη και η δημιουργία του απλούστερου δεύτερου φράχτη (χώρος προστασίας) γύρω από τα αστικά τετράγωνα θα επιτρέψει τη σοφή χρήση αυτών των πολυάριθμων απωλειών θερμότητας των καλυμμένων κτιρίων, που δεν θα διαλυθούν ανεπανόρθωτα στον περιβάλλοντα χώρο, αλλά θα παρέχει θέρμανση για τους προκύπτοντες χώρους του αιθρίου. Μόνο λόγω υψηλής ποιότητας ημιδιαφανές προστατευτική επίστρωση, η θερμοκρασία σε τέτοιους χώρους αίθριου το χειμώνα μπορεί να είναι 10-15 βαθμούς υψηλότερη από την εξωτερική.

Το καλοκαίρι, εκτός από την λογική, ρυθμιζόμενη μερική σκίαση του εσωτερικού χώρου, από την υπερβολική ηλιακή ακτινοβολία και την υπερθέρμανση, είναι δυνατό να προβλεφθεί άνοιγμα ανοιγμάτων αερισμού στο ημιδιαφανές κάλυμμα, καθώς και να εφαρμοστούν άλλα γνωστά και αποτελεσματικές μέθοδοι δημιουργίας ενός άνετου μικροκλίματος μέσα σε ολόκληρο το ημιδιαφανές συγκρότημα. Προφανώς, η δημιουργία ενός άνετου και σταθερού μικροκλίματος σε έναν μεγάλο κλειστό χώρο θα είναι πολύ πιο εύκολη και φθηνότερη από την παροχή των ίδιων άνετων συνθηκών ταυτόχρονα σε χιλιάδες μικρά δωμάτια.
Η ίδια η φύση των ογκομετρικών ημιδιαφανών δομών μας ενθαρρύνει να απορρίψουμε ορισμένα από τα στερεότυπα της σκέψης μας κατά την επίλυση τέτοιων προβλημάτων και να ρίξουμε μια νέα ματιά στη δυνατότητα δημιουργίας ενός άνετου περιβάλλοντος στις νέες συνθήκες μεγάλων ογκομετρικών χώρων. Ταυτόχρονα, υπάρχουν ήδη νέες αποτελεσματικές τεχνικές λύσεις που χρησιμοποιούν τα σημαντικά πλεονεκτήματα των μεγάλων χώρων και καθιστούν δυνατή την παροχή σταθερών άνετων συνθηκών για ολόκληρο τον εσωτερικό χώρο του BSZS με σημαντικά χαμηλότερο ενεργειακό κόστος.

Εν τω μεταξύ, οι δυνατότητες χρήσης καλυμμάτων καλωδίων πολλαπλών ιμάντων φαίνεται να είναι ευρύτερες. Έτσι, η διαδικασία οικοδόμησης οικολογικών πόλεων, η οποία είναι ακόμη στα σπάργανα και δειλά αυτοαναγγέλλεται, επίσης δεν μπορεί να φανταστεί χωρίς ημιδιαφανείς κατασκευές μεγάλου ανοίγματος. Θα ήθελα να πιστεύω ότι ο 21ος αιώνας, έχοντας εκτιμήσει τη νέα ημιδιαφανή αρχιτεκτονική μεγάλου ανοίγματος, θα την αναπτύξει ενεργά και θα τη βελτιώσει και επίσης θα προσπαθήσει να τη χρησιμοποιήσει για να κάνει γρήγορα μια σημαντική ανακάλυψη στον πολεοδομικό σχεδιασμό, αντικαθιστώντας τη θαμπή, ενεργειακά αναποτελεσματική και μη ασφαλής τσιμεντένια ζούγκλα σύγχρονων μεγαλουπόλεων με βολικές, άνετες και φιλικές προς το περιβάλλον πόλεις.

Ρύζι. 6-11 Masdar City (εικονογράφηση Foster + Partners).

Το πιο φιλόδοξο και πομπώδες έργο οικολογικής πόλης σήμερα μπορεί να ονομαστεί Masdar City. Αυτή είναι ίσως η πρώτη πραγματικά σοβαρή προσπάθεια για μια ολοκληρωμένη προσέγγιση για την οργάνωση της πόλης του μέλλοντος - με ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές (ήλιος, άνεμος κ.λπ.) και έχοντας ένα βιώσιμο οικολογικό περιβάλλον με ελάχιστες εκπομπές διοξείδιο του άνθρακαστην ατμόσφαιρα, καθώς και ένα σύστημα για την πλήρη ανακύκλωση των απορριμμάτων των αστικών δραστηριοτήτων.
Δυστυχώς, η τοποθεσία που επιλέχθηκε για την κατασκευή του Masdar City δεν ήταν η πιο επιτυχημένη και οι μελλοντικοί κάτοικοι και οι οργανισμοί λειτουργίας θα πρέπει ακόμα να βιώσουν μερικές από τις ενοχλήσεις της τοποθεσίας αυτής της γωνιάς της ερήμου. Είναι τόσο προφανές ότι οι τεχνικές λύσεις που περιλαμβάνονται στο έργο της πόλης δεν θα μπορέσουν να αντεπεξέλθουν πλήρως στη ζέστη των 50 βαθμών του καλοκαιριού (εξαίρεση θα είναι οι κλειστοί χώροι, συμπεριλαμβανομένων όλων των αίθριων). Οι βροχοπτώσεις Δεκεμβρίου-Ιανουαρίου, και αργότερα η εποχή της έντονης ομίχλης, δεν θα είναι επίσης άνετες για τους κατοίκους της νέας πόλης. Και αν θυμηθούμε τις αρκετά συχνές αμμοθύελλες χειμώνα-άνοιξη σε αυτό το μέρος της ερήμου, θα καταλάβουμε ότι χωρίς ημιδιαφανή επιχρίσματα μεγάλου ανοίγματος που καλύπτουν και προστατεύουν τα τετράγωνα της πόλης από αυτά τα τοπικά φυσικά φαινόμενα, οι κάτοικοι της πόλης θα πρέπει περιοδικά να αντιμετωπίζουν ορισμένες ενοχλήσεις.
Η ιδέα που προτείνεται παρακάτω για την κατασκευή ημιδιαφανών κατασκευών μεγάλου ανοίγματος ταιριάζει καλά σε έργα όπως το Masdar City και, όπως φαίνεται, είναι αρκετά ικανό να βοηθήσει τέτοια έργα να εξοικονομήσουν χρήματα τόσο για την κατασκευή όσο και για τη λειτουργία σύγχρονων πόλεων. Και επίσης για να γίνουν αυτές οι πόλεις πιο ασφαλείς και πιο άνετες.

Εικόνα 6-11. Έτσι μπορεί να δει κανείς τη μελλοντική Masdar City σε πολύχρωμα διαφημιστικά φυλλάδια και εικονογραφήσεις περιοδικών (εικονογραφίες από την Foster + Partners).

Το 2012, Ρώσοι μηχανικοί ανέπτυξαν μια ιδέα για την κάλυψη μεγάλων ανοιγμάτων που είναι τεχνικά προσβάσιμη σήμερα και αποτελεσματική στην εφαρμογή, επιτρέποντας την κατασκευή μιας ποικιλίας κτιρίων και κατασκευών μεγάλου ανοίγματος. Η ιδέα είναι να δημιουργηθεί ένα κάλυμμα καλωδίου πολλαπλών ζωνών πάνω από ένα συγκρότημα κτιρίων, το οποίο, καλύπτοντας μεγάλα ανοίγματα μεταξύ των κτιρίων στήριξης, θα μπορεί να φέρει οποιοδήποτε φορτίο σχεδιασμού και να δημιουργήσει ένα ενιαίο ανθεκτικό και αξιόπιστο ημιδιαφανές κάλυμμα για ολόκληρο το συγκρότημα. Η επίστρωση θα παρέχει τη δυνατότητα διατήρησης σταθερών και άνετων παραμέτρων για τον άνθρωπο στον κλειστό εσωτερικό χώρο ενός τέτοιου αντικειμένου: θερμοκρασία, υγρασία, κινητικότητα και καθαριότητα αέρα, φωτισμός, ασφάλεια κ.λπ.
Η ιδέα των συστημάτων καλωδίων πολλαπλών ζωνών βασίζεται στις γνωστές αρχές των κρεμαστών κατασκευών, οι οποίες χρησιμοποιούνται ευρέως στον κόσμο για την κατασκευή κτιρίων και κατασκευών μεγάλου ανοίγματος για περισσότερο από μισό αιώνα. Αλλά οι κρεμαστές κατασκευές δεν έχουν γίνει πιο διαδεδομένες στην κατασκευή μεγάλων ανοιγμάτων λόγω ορισμένων από τις ελλείψεις τους. Έτσι, τα κτίρια μεγάλου ανοίγματος με δομές ψευδοροφής, κατά κανόνα, δεν μπορούν να παρέχουν κλίση της οροφής προς το εξωτερικό του κτιρίου, γεγονός που δημιουργεί πρόσθετες δυσκολίες με την απομάκρυνση της βροχόπτωσης από την οροφή. Επιπλέον, δημιουργώντας πολύ σημαντικά οριζόντια φορτία σε υψηλά στηρίγματα, οι καλωδιωτικές κατασκευές αναγκάζουν τους κατασκευαστές να λύσουν αυτό το πρόβλημα με πρόσθετες οικονομικές επενδύσεις σε ισχυρά στηρίγματα για αυτά τα φορτία. Αλλά το κύριο μειονέκτημα των κρεμαστών κατασκευών είναι η υψηλή παραμόρφωση υπό την επίδραση τοπικών φορτίων.

Τα συστήματα καλωδίων πολλαπλών ιμάντων κατάφεραν να ξεπεράσουν τα αναφερόμενα μειονεκτήματα των καλωδίων καλωδίων μακράς ανοιγμάτων και μάλιστα δημιούργησαν την ευκαιρία να καλύψουν με επιτυχία πολύ μεγαλύτερα ανοίγματα, τα οποία σήμερα μπορούν να δώσουν νέα ώθηση στην ανάπτυξη της κατασκευής μεγάλου ανοίγματος.

Είναι γνωστό ότι η κάλυψη μεγάλων ανοιγμάτων σε όλες τις εποχές της ανάπτυξης του πολιτισμού μας ενδιέφερε και τράβηξε την προσοχή όχι μόνο αρχιτεκτόνων και κατασκευαστών, αλλά και απλοί άνθρωποι. Η δημιουργία μεγαλοπρεπών κατασκευών με μεγάλα ανοίγματα ήταν πάντα ένας δείκτης της προηγμένης ανάπτυξης της μηχανικής, καθώς και της τεχνικής και οικονομικής ισχύος χωρών που είναι ικανές να κατασκευάσουν τέτοιες κατασκευές.

Τι είναι το κάλυμμα σχοινιού πολλαπλών ζωνών και πώς λειτουργεί;

Για να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί ένα κάλυμμα καλωδίου πολλαπλών ιμάντων, πρέπει να φανταστεί κανείς τον σχεδιασμό οποιουδήποτε γνωστού καλύμματος μεγάλου ανοίγματος που χρησιμοποιήθηκε για να μπλοκάρει το άνοιγμα μεταξύ δύο κτιρίων στήριξης. (για παράδειγμα, χωρική εγκάρσια πλάκα). Εάν το άνοιγμα είναι αρκετά μεγάλο, τότε αυτή η επίστρωση αναπόφευκτα θα λυγίσει υπό το βάρος της και όταν εκτεθεί σε πρόσθετα εξωτερικά φορτία (από χιόνι, άνεμο κ.λπ.) μπορεί να καταρρεύσει. Αλλά για να μην συμβεί αυτό και να μην καταρρεύσει το κάλυμμα μεγάλου ανοίγματος, τεντώνουμε από κάτω του χαλύβδινα καλώδια υψηλής αντοχής σε πολλές σειρές (ιμάντες), από το ένα κτίριο στήριξης στο άλλο, τα τεντώνουμε και τα τοποθετούμε (σε ορισμένες αποστάσεις κατά μήκος των καλωδίων) μεταξύ των ιμάντων των συστημάτων καλωδίων που προκύπτουν, των στύλων διαχωρισμού και μεταξύ των παρακείμενων καλωδίων σε όλους τους ιμάντες του συστήματος καλωδίων - αποστάτες και/ή σύρματα τύπου. Οι πολλαπλές ταινίες βοηθούν να διασφαλιστεί ότι σε οποιοδήποτε μήκος ανοίγματος το σύστημα καλωδίων είναι αμφίκυρτο και υποστηρίζει το εν λόγω κάλυμμα χαλάρωσης από κάτω.

Ταυτόχρονα, στην επίστρωση, λόγω της τάσης των καλωδίων και της εργασίας των στύλων διαχωρισμού, όχι μόνο θα εξαφανιστεί η προκύπτουσα παραμόρφωση, αλλά θα εμφανιστεί και μια παραμόρφωση με το αντίθετο πρόσημο - προς τα πάνω. Αυτό επιτρέπει στην επίστρωση όχι μόνο να μην καταρρέει υπό την επίδραση του τελικά φορτία, αλλά, αντίθετα, θα συμβάλει στη δυνατότητα αποδοχής σημαντικών πρόσθετων φορτίων, σύμφωνα με τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά του καλωδιακού συστήματος που θα του ανατεθεί από το έργο.
Οι ειδικοί κατανοούν ότι ένα σύστημα προεντεταμένων δομών καλωδίων που υποστηρίζουν μια άκαμπτη, ανθεκτική και σταθερή επίστρωση είναι αδύνατο χωρίς ισχυρά στοιχεία στήριξης (λήψη οριζόντιων στοιχείων από την ώθηση του συστήματος καλωδίων), καθώς και ένα σύστημα σταθεροποίησης που απορροφά όλα τα προσωρινά φορτία στην επίστρωση , συμπεριλαμβανομένης της αρνητικής πίεσης ανέμου . Επομένως, η προτεινόμενη ιδέα για την κατασκευή του BSZS λαμβάνει υπόψη όλες τις απαραίτητες προϋποθέσεις για αυτές τις κατασκευές.
Έτσι, για να καταστεί το κάλυμμα του καλωδίου πολλαπλών ιμάντων αμετάβλητο υπό την επίδραση προσωρινών φορτίων, παρέχεται επιπλέον, με τη βοήθεια συρματόσχοινων, να προστεθεί επιπλέον φορτίο στο κάλυμμα κατά την υπολογισμένη τιμή. Ταυτόχρονα, οι τύποι κάλυψης συνδέονται στα θεμέλια των κτιρίων στήριξης, γεγονός που αποφεύγει την αύξηση του φορτίου σε αυτά τα θεμέλια από το πρόσθετο βάρος του καλύμματος μεγάλου ανοίγματος που προκαλείται από την τάση των τύπων.

Ως αποτέλεσμα της κοινής εργασίας του συστήματος καλωδίων πολλαπλών ιμάντων και του καλύμματος πλαισίου που βρίσκεται σε αυτό, σχηματίστηκε ένα ενιαίο, ελαφρύ και αξιόπιστο ημιδιαφανές κάλυμμα καλωδίων μεγάλου ανοίγματος, το οποίο σήμερα μπορεί να καλύψει ανοίγματα 200-350 μέτρων. ή περισσότερο.
Είναι σαφές ότι το κάλυμμα στέγης, η βάση του οποίου είναι τα συστήματα καλωδίων πολλαπλών ιμάντων μεγάλου ανοίγματος, μπορεί, εάν είναι επιθυμητό, ​​να κατασκευαστεί από οποιοδήποτε υδροθερμικό μονωτικό υλικό, συμπεριλαμβανομένου του ημιδιαφανούς. Για παράδειγμα, σε συνθήκες χαμηλών θερμοκρασιών περιβάλλοντος, το καλύτερο ημιδιαφανές υλικό σήμερα είναι τα παράθυρα πολλαπλών θαλάμων με διπλά τζάμια.

Τα πλεονεκτήματα των συστημάτων καλωδίων πολλαπλών ιμάντων σε σχέση με τις επί του παρόντος γνωστές τεχνικές λύσεις που χρησιμοποιούνται για την κάλυψη μεγάλων ανοιγμάτων είναι προφανή. Αυτή είναι μια πολύ σημαντική αντοχή και αξιοπιστία τέτοιων συστημάτων, εξαιρετική φέρουσα ικανότητα, ελαφρότητα κατασκευών, ικανότητα κάλυψης σημαντικά μεγαλύτερων ανοιγμάτων, καλύτερη διαπερατότητα φωτός της επίστρωσης, αρκετές φορές χαμηλότερη κατανάλωση μετάλλων κατασκευών και, ως αποτέλεσμα, το σχετικά χαμηλό κόστος ολόκληρης της επίστρωσης.

Εφαρμογή συστημάτων καλωδίων πολλαπλών ιμάντων.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η τεχνολογία κάλυψης μεγάλων και πολύ μεγάλων ανοιγμάτων με χρήση συστημάτων καλωδίων πολλαπλών ζωνών θα επιτρέψει την κατασκευή κατασκευών μεγάλης ποικιλίας όγκων, σχημάτων και σκοπών. Αυτά μπορεί να είναι: τα μεγαλύτερα υπόστεγα και εργαστήρια παραγωγής, κλειστά γήπεδα στίβου και ποδοσφαίρου, μεγάλοι δημόσιοι χώροι, ψυχαγωγία και εμπορικά κέντρα, κατοικημένες περιοχές κάτω από ένα ημιδιαφανές κέλυφος, μεγάλες γυάλινες πυραμίδες και θόλοι (που μπορούν να φιλοξενήσουν μια μεγάλη ποικιλία από κτηματομεσιτικά συγκροτήματα μικτής χρήσης ή εταιρικά κέντρα). Τα καλωδιακά συστήματα πολλαπλών λωρίδων μπορούν επίσης να είναι χρήσιμα στην κατασκευή κρεμαστών γεφυρών μεγάλου ανοίγματος νέου σχεδιασμού, ειδικά σε μέρη όπου η κατασκευή άλλων τύπων γεφυρών είναι αδύνατη ή υπερβολικά δαπανηρή.

Εικ. 12. Ημιδιαφανής κατασκευή σε μορφή ΠΥΡΑΜΙΔΑΣ με ύψος 200 μ.

Φαίνεται ότι η κατασκευή ημιδιαφανών συμπλεγμάτων μεγάλου ανοίγματος θα πρέπει να αναπτυχθεί ως ανάπτυξη μπλοκ. Και μια από τις πιο θεαματικές και βέλτιστες αρχικές επιλογές για μια τέτοια λειτουργική ανάπτυξη μπορεί να είναι, για παράδειγμα, το σχήμα ενός ημιδιαφανούς μπλοκ με τη μορφή μιας κανονικής τετραγωνικής ΠΥΡΑΜΙΔΑΣ (Εικ. 11) με τις ακόλουθες παραμέτρους:

• ύψος της πυραμίδας - 200 m.
• διαστάσεις βάσης - 300x300 m;
• περιοχή βάσης (επικράτεια που προστατεύεται από ημιδιαφανή επικάλυψη) – 9,0 εκτάρια.
• περιοχή των δομών που περικλείουν - 150.000 m2.
• ο γεωμετρικός όγκος της πυραμίδας (P200) είναι 6,0 εκατομμύρια κυβικά μέτρα.

Σε ένα τέτοιο τζάμι, για να μην συνωστίζεται ο εσωτερικός χώρος του συγκροτήματος, είναι λογικό να υπάρχουν μόνο 320-450 χιλιάδες τετραγωνικά μέτρα ωφέλιμου χώρου (υπέργεια), που καταλαμβάνεται από εμπορικά ή/και οικιστικά ακίνητα και βρίσκεται κυρίως στα υποστηρικτικά κτίρια αυτού του ημιδιαφανούς συγκροτήματος. Ο υπόλοιπος όγκος της κατασκευής (πάνω από 4,0 εκατομμύρια κυβικά μέτρα) είναι πολυλειτουργικά αίθρια.

Για σύγκριση, με αύξηση του ύψους μιας τέτοιας πυραμίδας P200 (μια γεωμετρικά ιδανική πυραμίδα έχει αναλογία 3:4:5) μόνο κατά 50 μέτρα, οι παράμετροι του P250 θα είναι: βάση - 375x375 m. Sbas = 14,1 εκτάρια, Sglass = 235,0 χιλ. τ.μ. Θα υπάρξει σχεδόν διπλάσια αύξηση του εσωτερικού όγκου της ημιδιαφανούς κατασκευής, που σε αυτή την περίπτωση θα είναι ίση με 11,7 εκατομμύρια κυβικά μέτρα και ο χώρος που καταλαμβάνεται από εμπορικά ακίνητα μπορεί να αυξηθεί στα 0,8 - 1,0 εκατομμύρια τετραγωνικά μέτρα. Επιπλέον, αυτό που είναι ιδιαίτερα ελκυστικό είναι ότι η περιοχή των δομών που περικλείουν την πυραμίδα P250 σχεδόν θα διπλασιαστεί! μικρότερη από τη συνολική επιφάνεια των δομών που περικλείουν τα εσωτερικά κτίρια στήριξης. Οι ειδικοί πρέπει να κατανοήσουν τη σημασία αυτής της αναλογίας.
Με μια περαιτέρω αύξηση του εσωτερικού όγκου του BSZS και δίνοντάς του ένα σχήμα θόλου, η μείωση της αναλογίας των δομών που περικλείουν το ημιδιαφανές σύμπλεγμα προς το άθροισμα όλων των χρήσιμων περιοχών των εσωτερικών χώρων ( καθώς και στο άθροισμα των εμβαδών των εσωτερικών δομών των εσωτερικών κτιρίων) θα αλλάξει σε μια πολύ ευχάριστη εξέλιξη, δηλ. η διαδικασία μιας τέτοιας κατασκευής θα γίνεται όλο και πιο ελκυστική οικονομικά!

Αθλητικά κέντρα με ημιδιαφανή επίστρωση.
Ένας άλλος πολλά υποσχόμενος τομέας για τη χρήση ημιδιαφανών επικαλύψεων καλωδίων πολλαπλών ζωνών σήμερα φαίνεται να είναι η κατασκευή εσωτερικών γηπέδων ποδοσφαίρου και άλλων αθλητικών εγκαταστάσεων μεγάλου ανοίγματος. Κάθε χρόνο η ζήτηση για κλειστά αθλητικά γήπεδα στον κόσμο αυξάνεται (για παράδειγμα, όχι μόνο οι Ευρωπαίοι και οι Βορειοαμερικανοί κατασκευάζουν μεγάλα κλειστά γήπεδα για τον εαυτό τους, αλλά και λιγότερο πλούσιες χώρες όπως η Αργεντινή και το Καζακστάν έχουν πρόσφατα κατασκευάσει τέτοιες κατασκευές και οι Φιλιππίνες κατασκευάζει τώρα, όπως λένε, το μεγαλύτερο κλειστό γήπεδο στον κόσμο). Εν όψει της προετοιμασίας για το πρωτάθλημα ποδοσφαίρου 2018, η ζήτηση για τέτοιες εγκαταστάσεις ενδέχεται να εμφανιστεί και στη Ρωσία.

Η μοναδικότητα και το υψηλό κόστος των υφιστάμενων αθλητικών κατασκευών μεγάλης έκτασης (με άνοιγμα 120-150 m ή περισσότερο) έγκειται στο γεγονός ότι κάθε τέτοια κατασκευή εκτελείται με τις μέγιστες δυνατότητες της κατασκευαστικής βιομηχανίας του τόπου κατασκευής της. , συνδέεται με πολυάριθμους σύνθετους και ακριβείς υπολογισμούς φέρουσες κατασκευές, αυξημένη υπευθυνότητα και σημαντική ένταση υλικού εφαρμοζόμενων λύσεων. Τα μειονεκτήματα των οροφών όλων αυτών των κατασκευών μεγάλου ανοίγματος είναι τα ίδια: είναι πολύπλοκα, ογκώδη, υψηλής έντασης μετάλλων και επομένως παράλογα και εξαιρετικά ακριβά. Επιπλέον, λόγω των ισχυρών φερουσών μεταλλικών κατασκευών της επίστρωσης, η ηλιακή ακτινοβολία όλων των κλειστών σταδίων σήμερα είναι εξαιρετικά χαμηλή, γεγονός που καθιστά πολύ δύσκολη τη διατήρηση της επιφάνειας του φυσικού χλοοτάπητα των σύγχρονων αθλητικών γηπέδων σε σωστή κατάσταση.

Εικ. 13. Στάδιο ποδοσφαίρου στην Πολωνία. Στο EURO 2012.
Εικ. 14. Το Wembley Stadium είναι το πιο διάσημο στάδιο στην Αγγλία

Φαίνεται ότι η χρήση ημιδιαφανών καλυμμάτων καλωδίων πολλαπλών ζωνών θα πρέπει να αλλάξει ριζικά αυτή τη δυσμενή κατάσταση στην κατασκευή αθλητικών εγκαταστάσεων μεγάλης διάρκειας (τα σκίτσα στα Σχ. 15-19 δείχνουν μια από τις πιθανές επιλογές για την κατασκευή ενός σχετικά φθηνό πολυλειτουργικό αθλητικό συγκρότημα εσωτερικού χώρου).

Ρύζι. 15-18 σκίτσα μεγάλου κλειστού γηπέδου.
.
1 και 2 – κτίρια που χρησιμεύουν ως υποστηρικτικές κατασκευές για την ημιδιαφανή επίστρωση.
4 – συστήματα καλωδίων πολλαπλών ζωνών.
10 – σχοινιά τύπου?
11 – Ημιδιαφανές κάλυμμα καλωδίου 3 ιμάντων.
18 και 19 – εξέδρες θεατών.
21 – αυτοφερόμενες ημιδιαφανείς κατασκευές

Ρύζι. 19. Τομή ενός ημιδιαφανούς καλύμματος καλωδίου 3 ιμάντων (βλ. χαρακτηρισμό 4 και 11, στο Σχ. 17)

5 - μεταλλικό καλώδιο υψηλής αντοχής.
6 - ζώνη κάλυψης καλωδίων.
7 - βάση αποστάτη.
8 - οριζόντια διάταση:
12 - ημιδιαφανή στοιχεία επίστρωσης.
13 - δομή πλαισίου της ημιδιαφανούς επίστρωσης.

Τα συστήματα καλωδίων πολλαπλών ιμάντων (4) (που επικαλύπτουν το άνοιγμα μεταξύ των στηρίξεων (1 και 2) έχουν κλίση προς τα έξω της κατασκευής λόγω της διαφοράς ύψους των κτιρίων στήριξης και αποτελούν τη βάση για την τοποθέτηση πάνω τους ενός συρόμενου ημιδιαφανούς καλύμματος (11), κατασκευασμένο από δομές πλαισίου (13) και ημιδιαφανή στοιχεία (12) .
Το σύστημα καλωδίων πολλαπλών ζωνών, τα συρματόσχοινα (10) και άλλες ειδικές τεχνικές λύσεις θα παρέχουν στο κάλυμμα του καλωδίου την απαραίτητη ακαμψία και αντοχή στην αντίληψη όλων των φορτίων σχεδιασμού.
Μεταξύ των κτιρίων στήριξης (1 και 2), κατά μήκος του περιγράμματος των εξωτερικών τοίχων του σταδίου, προβλέπονται αυτοφερόμενες ημιδιαφανείς κατασκευές (21), οι οποίες κάνουν το περίγραμμα των εξωτερικών τοίχων κλειστό.
Η χρήση καλωδίων καλωδίων πολλαπλών ζωνών θα είναι σε θέση να παρέχει σε όλα τα νέα στάδια την απλούστερη, πιο αξιόπιστη και σχετικά φθηνή σχεδίαση ενός ημιδιαφανούς καλύμματος, ενώ ταυτόχρονα θα παρέχει καλύτερη ηλιοφάνεια της αρένας από ό,τι σε όλα τα εσωτερικά γήπεδα που έχουν κατασκευαστεί μέχρι σήμερα. .

Η κατασκευή ημιδιαφανών επικαλύψεων καλωδίων πολλαπλών ιμάντων μεγάλου ανοίγματος σήμερα δεν είναι πολύ δύσκολη υπόθεση, καθώς στην κατασκευαστική πρακτική υπάρχει πολυετή εμπειρία στη χρήση καλωδίων καλωδίων μεγάλου ανοίγματος, τα οποία βασικά χρησιμοποιούν την ίδια τεχνική λύσεις, υλικά, προϊόντα και εξοπλισμός και τους ίδιους τεχνικούς ειδικούς.

Ένα μεγάλο και όμορφο, εσωτερικό και άνετο σύγχρονο αθλητικό κέντρο είναι απαραίτητο για κάθε αναπτυσσόμενη πόλη, όχι μόνο για τη διεξαγωγή αθλητικών αγώνων σε αξιοπρεπείς συνθήκες καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, αλλά και για την ευρεία συμμετοχή του αστικού πληθυσμού στον ενεργό αθλητισμό και την προσωπική του υγεία. Για το σκοπό αυτό, ένα πολυλειτουργικό αθλητικό συγκρότημα μπορεί να περιλαμβάνει όχι μόνο ένα γήπεδο ποδοσφαίρου υψηλής ποιότητας, πολυάριθμα γυμναστήρια, πισίνες και κέντρα γυμναστικής, αλλά και κάθε επιλογή εγκαταστάσεων για ψυχαγωγική και εκπαιδευτική προπόνηση σε διάφορα αθλήματα και το πολυώροφο τμήμα του αθλητικό συγκρότημα, εάν το επιθυμείτε, μπορεί να δεχθεί ξενοδοχεία και κέντρα γραφείων κοντά στο προφίλ του αντικειμένου.

Με τη βοήθεια των καλύτερων εξειδικευμένων κατασκευαστικών εταιρειών (για παράδειγμα, η γαλλική " Freyssinet International & Cie"ή Ιαπωνικά "TOKYO ROPE MFG.CO, LTD.", που είναι παγκόσμιοι ηγέτες στο σχεδιασμό και την κατασκευή κατασκευών με καλωδιώσεις), είναι δυνατό να ξεκινήσει η κατασκευή των προτεινόμενων ημιδιαφανών αντικειμένων μεγάλου ανοίγματος σήμερα.

Εικ. 20. Θολοειδής προστατευτική κατασκευή με ημιδιαφανή επίστρωση.

Προοπτικές για την αρχιτεκτονική ημιδιαφανών συγκροτημάτων μεγάλου ανοίγματος.

Οι τεράστιοι χώροι αίθριου του BSZS μπορούν να συνδυάσουν πολλές εργασίες. Για παράδειγμα, αίθρια με όγκους εκατομμυρίων κυβικών μέτρων θα μπορούν να φιλοξενήσουν το μεγαλύτερο πολυτελές υδάτινο πάρκο, ένα πλήρες αθλητικό στάδιο και πολλά άλλα ταυτόχρονα. Όμως, φαίνεται ότι στο μέλλον, η πλειοψηφία των BSZS θα προτιμήσει την ευκαιρία να τοποθετήσει μεγάλα και άνετα κήπους τοπίουμε αθλητικές και παιδικές χαρές, σιντριβάνια και καταρράκτες, περιβόλους με εξωτικά ζώα και γραφικές λιμνούλες, εξωτερικές πισίνες και καφετέριες στο γρασίδι. Εξάλλου, κάθε τέτοιος καταπράσινος ανθισμένος κήπος θα παρέχει την ευκαιρία στους κατοίκους και τους επισκέπτες του BSZS να επικοινωνούν καθημερινά με την άγρια ​​ζωή - τόσο στους πιο ζεστούς καλοκαιρινούς μήνες όσο και στις μεγάλες βροχερές μέρες του φθινοπώρου και στους χιονισμένους κρύους μήνες του χειμώνα.

Στους μαχητές για τη διατήρηση της φύσης θα πρέπει να αρέσει το γεγονός ότι κατά την κατασκευή του BSZS εντείνεται η διαδικασία διείσδυσης της ζωντανής φύσης μέσα στις τεράστιες ανθρωπογενείς ημιδιαφανείς κατασκευές. Καταλαμβάνοντας χώρους ειδικά προετοιμασμένους για αυτό στο BSZS και σχηματίζοντας βιώσιμα οικοσυστήματα σε αυτά (με την ενεργό βοήθεια του ανθρώπου), η φύση θα μπορέσει να γεμίσει ποιοτικά τα αρχιτεκτονικά αντικείμενα του μέλλοντος, καθιστώντας τα πιο λειτουργικά και πιο ελκυστικά για τους ανθρώπους. Ταυτόχρονα, στους χώρους του αίθριου που οργανώνουν οι άνθρωποι, αναμφίβολα θα προκύψει το καλύτερο BSZS, η αμοιβαιότητα (αμοιβαία επωφελής συγκατοίκηση) φύσης και ανθρώπου.

Εικ.21-22. Αίθρια αμερικανικών ξενοδοχείων που ανήκουν στα περίφημα Gaylord Hotels.

Τα θετικά αποτελέσματα που θα προκύψουν κατά την κατασκευή του BSZS ανταποκρίνονται πλήρως στις ανάγκες του σύγχρονου πολεοδομικού σχεδιασμού. Αυτή είναι η οικονομική και περιβαλλοντική ελκυστικότητα των δομών. εντατική ανάπτυξη του τεχνητού ανθρώπινου περιβάλλοντος, στενά συνδεδεμένη με το φυσικό περιβάλλον και διασφαλίζοντας υψηλή ποιότητα ζωής για τους ανθρώπους· ο σχηματισμός ενός νέου τύπου οικολογικών πόλεων και η βελτίωση της περιβαλλοντικής κατάστασης στις υπάρχουσες μεγαλουπόλεις· την ανάδειξη νέων δημοφιλών περιοχών για την ανάπτυξη της τεχνικής προόδου και σημαντική εξοικονόμηση φυσικών πόρων.

Με πολλά κριτήρια, το BSZS συμμορφώνεται καλύτερα με τις αρχές των Πράσινων Κτιρίων και θα συμβάλει όχι μόνο στη βελτίωση της ποιότητας των κατασκευαστικών έργων, αλλά και στη διατήρηση του περιβάλλοντος.

Η κατασκευή του BSZS θα βοηθήσειαποφασίζωτα ακόλουθα σημαντικά καθήκοντα «αειφόρου ανάπτυξης» και τις απαιτήσεις των «πράσινων» προτύπων LEED, BREEAM, DGWB:
- μείωση του επιπέδου κατανάλωσης ενέργειας και υλικών πόρων από τα κτίρια·
- μείωση των δυσμενών επιπτώσεων στα φυσικά οικοσυστήματα·
- εξασφάλιση εγγυημένου επιπέδου άνεσης στο ανθρώπινο περιβάλλον·
- δημιουργία νέων ενεργειακά αποδοτικών προϊόντων και προϊόντων εξοικονόμησης ενέργειας, νέες θέσεις εργασίας στους τομείς παραγωγής και συντήρησης·
- διαμόρφωση της ζήτησης του κοινού για νέες γνώσεις και τεχνολογίες στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Τα αίθρια ημιδιαφανών κατασκευών σίγουρα θα επαναφέρουν τις αυλές μας στην παλιά τους συνάφεια και συνάφεια, ως ένας πρόσφατα δημιουργημένος δημόσιος χώρος που είναι γοητευτικός από πολλές απόψεις, απαλλαγμένος από αυτοκίνητα και γεμάτος ηλιακό φως, θαλπωρή και άνεση.

Τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά του BSZS και η λογική χρήση τους θα επιτρέψουν, στο μέλλον, τη βελτιστοποίηση της κατασκευής τέτοιων κατασκευών με τέτοιο τρόπο ώστε η κατασκευή ενός συγκροτήματος κτιρίων καλυμμένων με ημιδιαφανή θόλο να είναι πολύ φθηνότερη από την κατασκευή του ίδιου συγκροτήματος κτιρίων υπό πανομοιότυπες συνθήκες, αλλά χωρίς προστατευτικό θόλο.
Έτσι, είναι προφανές ότι το κόστος της ημιδιαφανούς επίστρωσης και το κόστος λειτουργίας (με σωστή και σκόπιμη κίνηση προς αυτή την κατεύθυνση) θα μειωθεί με την αύξηση του όγκου της κατασκευής (όχι σε απόλυτες τιμές, αλλά σε σχέση με το κόστος ανά 1 τετραγωνικό μέτρο χρήσιμης επιφάνειας) . Αυτό το φυσικό συμπέρασμα επιβεβαιώνεται από τη συνηθισμένη λογική, την κοινή λογική και τα μαθηματικά.
Και μια πολλαπλάσια μείωση της επιφάνειας των δομών που περικλείουν το BSZS, σε σχέση με το άθροισμα των περιοχών των εσωτερικών κτιρίων, θα οδηγήσει αναπόφευκτα σε μείωση της κατανάλωσης ενέργειας για τη θέρμανση του συγκροτήματος BSZS και για τον κλιματισμό του, σε σχέση με τον ίδιο όγκο συνηθισμένων κτιρίων που δεν προστατεύονται από ημιδιαφανές κέλυφος.
Ταυτόχρονα, όλα τα εσωτερικά κτίρια του BSZS θα έχουν απλοποιημένο φινίρισμα εξωτερικών τοίχων (χωρίς ακριβές επιστρώσεις και έλλειψη μόνωσης) και τα ανοίγματα παραθύρων δεν θα είναι απαραίτητα τζάμια με διπλά τζάμια, γεγονός που θα επηρεάσει αναπόφευκτα το κόστος τα θεμέλια. Τα κύρια συστήματα θέρμανσης και κλιματισμού των εσωτερικών κτιρίων μπορούν να μετακινηθούν σε χώρους αίθριων, καθιστώντας τους εσωτερικούς χώρους διαβίωσης και γραφείων απλούστερους, πιο αποτελεσματικούς κ.λπ.

Οι νέες οικολογικές πόλεις στο μέλλον, φαίνεται, μπορεί κάλλιστα να αποτελούνται κυρίως από BSZS που βρίσκονται κοντά το ένα στο άλλο και όσο το δυνατόν πιο αυτόνομες. Τέτοιες ημιδιαφανείς κατασκευές θα κατασκευαστούν ανάμεσα στην άγρια ​​ζωή και θα ενσωματωθούν στο φυσικό τοπίο και θα συνδέονται μεταξύ τους και με άλλες πόλεις με τις πιο σύγχρονες επικοινωνίες μεταφοράς υψηλής ταχύτητας. Αυτό πιθανότατα θα οδηγήσει όχι μόνο στην πλήρη εγκατάλειψη των προσωπικών οχημάτων από πολλούς κατοίκους των οικολογικών πόλεων του μέλλοντος, λόγω της αχρηστίας τους, αλλά θα είναι επίσης σε θέση να εξαλείψει οριστικά μέρη όπου η ροή των ανθρώπων και η ροή των αυτοκινήτων επικίνδυνα διατέμνω.

Όμως το πιο σημαντικό αποτέλεσμα της κατασκευής οικολογικά βιώσιμων ημιδιαφανών κατασκευών μεγάλου ανοίγματος είναι η επέκταση και η βελτίωση ενός άνετου περιβάλλοντος διαβίωσης του ανθρώπου, χωρίς αρνητικές επιπτώσειςγια τη φύση.

Αγία Πετρούπολη
06/09/2013

Σημειώσεις :
. Θόλος πάνω από το Χιούστον" - http://youtu.be/vJxJWSmRHyE ;
. Η μεγαλύτερη σκηνή στον κόσμο
- http://yo www.youtube.com/watch utu.be/W3PfL2WY5LM ;
. "Τροπικά Νησιά" - www.youtube.com/watch ;
. Masdar City - www.youtube.com/watch;
. Κρεμαστή γέφυρα μεγάλου ανοίγματος -
.

Βιβλιογραφία :
1. Marcus Vitruvius Pollio, de Architectura - το έργο του Vitruvius στην αγγλική μετάφραση του Gwilt (1826);
2. L G. Dmitriev, A. V. Kasilov. «Καλωδιωτά καλύμματα». Κίεβο. 1974;
3. Zverev A.N. Κατασκευές στέγης μεγάλου ανοίγματος για δημόσια και βιομηχανικά κτίρια. Κρατικό Πανεπιστήμιο Πολιτικών Μηχανικών Αγίας Πετρούπολης - 1998;
4. Kirsanov N.M. Κρεμαστές και καλωδιωμένες κατασκευές. Stroyizdat - 1981;
5. Smirnov V.A. Κρεμαστές γέφυρες μεγάλων ανοιγμάτων. Γυμνάσιο 1970;
6. Ευρασιατικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αρ. 016435 - Προστατευτική δομή με ημιδιαφανή επίστρωση μεγάλου ανοίγματος - 2012;
7.

Εικ.23-28. Αίθρια της αμερικανικής αλυσίδας πολυτελών ξενοδοχείων "Gaylord Hotels".