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 υψηλή τιμήεκτέλεση. 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 τα φαρδιά ανοιχτά τεχνικές δυνατότητεςΓια 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 τεχνολογίεςκαι 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 προς βήμα, να αλλάξει ριζικά την εμφάνιση των πόλεων μας και να βελτιώσουν την τρέχουσα κατάστασή τους. 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 την ικανότητα να προστατεύουν τις πόλεις τους με μεγάλους ημιδιαφανείς θόλους από: ανεπιθύμητα καιρικά φαινόμενα, αρνητικά χαρακτηριστικά το τοπικό κλίμα, τα υπερβολικά επίπεδα ηλιακή ακτινοβολίακαι άλλες δυσμενείς επιπτώσεις για τον άνθρωπο εξωτερικό περιβάλλον. Τα τελευταία χρόνια, ο κατάλογος των διεγερτικών παραγόντων περαιτέρω έρευναΠρος αυτή την κατεύθυνση, μπορούμε να προσθέσουμε: 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, η σύγχρονη Ρωσία, υπό αυτή την έννοια, δεν έχει ακόμη 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 είναι χειμερινή περίοδοίσως 10-15 μοίρες πάνω από το επίπεδο του δρόμου.

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 ολοκληρωμένη προσέγγισηστην οργάνωση μιας πόλης του μέλλοντος - εφοδιασμένη με ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές (ήλιος, άνεμος κ.λπ.) και με βιώσιμο οικολογικό περιβάλλον με ελάχιστες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, καθώς και σύστημα για την πλήρη ανακύκλωση των απορριμμάτων από αστικές δραστηριότητες.
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 καλώδιο πολλαπλών ζωνών που καλύπτει πάνω από ένα συγκρότημα κτιρίων, το οποίο, μπλοκάρει μεγάλα ανοίγματαμεταξύ των κτιρίων στήριξης, θα μπορεί να αντέξει οποιοδήποτε φορτίο σχεδιασμού και θα δημιουργήσει μια ενιαία ανθεκτική και αξιόπιστη ημιδιαφανή επίστρωση 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 κτίρια μεγάλης έκτασηςμε κρεμαστές δομές οροφής, κατά κανόνα, δεν μπορούν να παρέχουν μια κλίση της οροφής προς το εξωτερικό του κτιρίου, γεγονός που δημιουργεί πρόσθετες δυσκολίες με την απομάκρυνση των βροχοπτώσεων από την οροφή. Επιπλέον, δημιουργώντας πολύ σημαντικά οριζόντια φορτία σε υψηλά στηρίγματα, οι καλωδιωμένες κατασκευές αναγκάζουν τους κατασκευαστές να λύσουν αυτό το πρόβλημα με πρόσθετα οικονομικές επενδύσειςσε 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 ανά πάσα στιγμή στην ανάπτυξη του πολιτισμού μας ενδιέφερε και τράβηξε την προσοχή όχι μόνο των αρχιτεκτόνων και των κατασκευαστών, αλλά και των απλών ανθρώπων. 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 είναι κάτω ίδιο βάροςαναπόφευκτα θα λυγίσει 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 ακραίων φορτίων σε αυτήν, αλλά, αντίθετα, θα συμβάλει στην πιθανότητα να δέχεται σημαντικά πρόσθετα φορτία, σύμφωνα με τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά του καλωδιακού συστήματος που θα εκχωρηθεί σε αυτό 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 της οροφής, 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, κέντρα διασκέδασης και εμπορίας, κατοικημένες περιοχές κάτω από ένα ημιδιαφανές κέλυφος, μεγάλες γυάλινες πυραμίδες και θόλοι (που μπορούν να φιλοξενήσουν μεγάλη ποικιλία πολυλειτουργικά συγκροτήματαακίνητα 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 στην περίπτωση αυτή θα είναι ίση με 11,7 εκατομμύρια κυβικά μέτρα και ο αριθμός των περιοχών που καταλαμβάνονται από εμπορικά ακίνητα μπορεί να αυξηθεί σε 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.
Σε άλλους πολλά υποσχόμενη σκηνοθεσίαη χρήση καλωδίων πολλαπλών ιμάντων ημιδιαφανών καλυμμάτων, σήμερα βλέπουμε την κατασκευή καλυμμένων γήπεδα ποδοσφαίρουκαι άλλα μακράς διάρκειας ΑΘΛΗΤΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ. Κάθε χρόνο η ζήτηση για κλειστά αθλητικά στάδια 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 των υλοποιούμενων 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 φερόντων μεταλλικών κατασκευών της επίστρωσης, η ηλιακή ακτινοβολία όλων των κλειστών γηπέδων σήμερα είναι εξαιρετικά χαμηλή, γεγονός που καθιστά πολύ δύσκολη τη διατήρηση της φυσικής επιφάνειας χλοοτάπητα του σύγχρονου αθλητικές αρένεςΣε καλή 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 ημιδιαφανούς επικάλυψης, ενώ ταυτόχρονα θα παρέχει καλύτερη ηλιοφάνεια της αρένας από ό,τι σε όλα τα κλειστά 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 εκδηλώσεων σε αξιοπρεπείς συνθήκες αθλητικούς αγώνεςκαθ' όλη τη διάρκεια του έτους, αλλά και για την ευρεία ενασχόληση 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. Άλλωστε όλοι είναι τόσο αειθαλείς ανθισμένος κήποςθα δώσει στους κατοίκους και τους επισκέπτες του BSZS την ευκαιρία 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.

BSZS σύμφωνα με πολλά κριτήρια ο καλύτερος τρόποςσυμμορφώνονται με τις αρχές των Πράσινων Κτιρίων, και θα συμβάλλουν 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 πόρωνκτίρια?
- 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 ίδιες συνθήκες, αλλά χωρίς προστατευτικό θόλο.
Έτσι, είναι προφανές ότι το κόστος μιας 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 απόλυτη μέτρηση, αλλά σε σχέση με το κόστος ανά 1 τετραγωνικό μέτρο ωφέλιμης 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 εξωτερικοί τοίχοι(χωρίς δαπανηρές επιστρώσεις και έλλειψη μόνωσης), και τα ανοίγματα παραθύρων δεν θα είναι απαραίτητα τζάμια με διπλά τζάμια, κάτι που θα επηρεάσει αναπόφευκτα το κόστος των θεμελίων. Τα κύρια συστήματα θέρμανσης και κλιματισμού των εσωτερικών κτιρίων μπορούν να μετακινηθούν σε χώρους αίθριων, οι οποίοι θα κάνουν την εσωτερική διαβίωση και δωμάτια γραφείουαπλούστερο, πιο αποτελεσματικό 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 σε πλήρη άρνηση πολλών κατοίκων των οικολογικών πόλεων του μέλλοντος από την προσωπική Οχημα, λόγω της αχρηστίας τους, αλλά και θα μπορούν να εξαλείψουν οριστικά σημεία επικίνδυνης διασταύρωσης ροών ανθρώπων με ροές αυτοκινήτων.

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 Βιτρούβιου στο αγγλική μετάφραση Gwilta (1826);
2. L G. Dmitriev, A. V. Kasilov. «Καλωδιωτά καλύμματα». Κίεβο. 1974;
3. Zverev A.N. Κατασκευές πεζοδρομίων μεγάλου ανοίγματος για κοινό 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".

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 κανονικής δομής ονομάζονται δομικά και χρησιμοποιούνται, κατά κανόνα, με τη μορφή επίπεδες επικαλύψεις. 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 χώρων, αποθηκών, γκαράζ και άλλων κτιρίων μεγάλων διαστάσεων.

Η σύνθεση των αναρτημένων καλωδίων περιλαμβάνει εύκαμπτα καλώδια (χάλυβα σχοινιά ή ενισχυτικές ράβδους), που βρίσκονται στην ακτινική κατεύθυνση (Εικ. 5α), σε ορθογώνιες κατευθύνσεις (Εικ. 5β) ή παράλληλα μεταξύ τους στην ίδια κατεύθυνση (Εικ. 6). Τα καμπυλόγραμμα κλειστά περιγράμματα στήριξης λειτουργούν κυρίως στη συμπίεση και ο κεντρικός δακτύλιος λειτουργεί υπό τάση. Σε αυτές τις περιπτώσεις, μόνο κάθετες δυνάμεις μεταδίδονται στις κατασκευές που στηρίζουν την επίστρωση (τοίχοι, κολώνες, πλαίσια). Αντίθετα, με ανοιχτά περιγράμματα, η ώθηση μεταφέρεται 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.

Ερώτηση 59. Λύσεις σχεδιασμού για συστήματα μεγάλου ανοίγματος. Φορτία που δρουν σε κατασκευές μεγάλου ανοίγματος. Διάταξη πλαισίων για επικαλύψεις μεγάλου ανοίγματος

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

Η διάταξη των καλυμμάτων 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 οι εγκάρσιες νευρώσεις που στηρίζουν το καταστρώματα στέγης.

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

Τα εγκάρσια σιδεράκια 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 με τον ίδιο τρόπο όπως τα ελαφριά ζευκτά βιομηχανικών κτιρίων.

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

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).

Ένταξη σε Δουλεύοντας μαζίγια τη συμπίεση μιας πλάκας από οπλισμένο σκυρόδεμα που έχει τοποθετηθεί κατά μήκος των άνω χορδών του δοκού, η χρήση σωληνοειδών ράβδων και η προένταση καθιστούν τέτοια 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 δομικής μηχανικής. το διάγραμμα σχεδιασμού του πλαισίου πρέπει να λαμβάνεται κατά μήκος των γεωμετρικών αξόνων.

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

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

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.

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

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

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

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

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

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

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

Τα σταυρωτά καλύμματα μπορούν να διπλωθούν ή να δικτυωθούν.

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

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

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

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

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

Στις αναρτημένες επικαλύψεις, τα φέροντα στοιχεία είναι χαλύβδινα καλώδια. Τεντώνονται μέσω κάποιας δομής στήριξης και ενισχύονται με σύρματα τύπου. Πλεονεκτήματα των κρεμαστών κατασκευών - εξοικονόμηση μετάλλου και πολλά άλλα αποτελεσματική χρήσηφέροντα στοιχεία σε σύγκριση με κατασκευές δοκών και πλαισίου, επειδή τα καλώδια λειτουργούν υπό τάση. Μειονεκτήματα: οι κρεμαστές στέγες έχουν χαμηλή ακαμψία, επομένως το κατάστρωμα στέγης συχνά παραμορφώνεται. είναι δύσκολο να εξασφαλιστεί η απομάκρυνση της ατμοσφαιρικής υγρασίας.

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

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

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

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

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

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

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΔΙΑΛΕΞΗΣ

Makeevka 2011

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ, ΝΕΟΛΑΙΑΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΟΥΚΡΑΝΙΑΣ

DONBASS ΕΘΝΙΚΗ ΑΚΑΔΗΜΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΚΑΙ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗΣ

Τμήμα «Οικονομίας Επιχειρήσεων»

Αναπτύχθηκε από: Ph.D., Αναπληρωτής Καθηγητής. Zakharchenko D.A.

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΔΙΑΛΕΞΗΣ

στο μάθημα "Βασικές αρχές του κατασκευαστικού κλάδου"

για φοιτητές της ειδικότητας 6.030504 «Οικονομικά Επιχειρήσεων»

Κωδικός Αρ. _______

Εγκρίθηκε σε συνεδρίαση του τμήματος

«Οικονομία Επιχειρήσεων»

ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟΥ Αρ. __ με ημερομηνία _______2011

Makeevka 2011

ΘΕΜΑ 4. ΚΤΙΡΙΑ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΜΑΚΡΟΥ

Οι κατασκευές μεγάλου ανοίγματος περιλαμβάνουν αυτές που έχουν ανοίγματα άνω των 40-80 μ. Σχετικά πρόσφατα, τέτοιες κατασκευές θεωρήθηκαν μοναδικές και κατασκευάστηκαν εξαιρετικά σπάνια· επί του παρόντος, η ταχεία ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, καθώς και η μεγάλη ανάγκη για τέτοιες κατασκευές στη βιομηχανία και στη σφαίρα της αναψυχής και της ψυχαγωγίας, έχουν προκαθορίσει την εντατική κατασκευή τέτοιων κατασκευών σε πολλές χώρες.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι χωρικές κατασκευές που δεν αποτελούνται από χωριστά, ανεξάρτητα φέροντα στοιχεία που μεταφέρουν το ένα το φορτίο του άλλου, αλλά αντιπροσωπεύουν ένα ενιαίο πολύπλοκο σύστημα λειτουργικών τμημάτων της κατασκευής.

Αυτή η χωρική φύση των κατασκευών, που εισήχθη ευρέως στις κατασκευές σε όλο τον κόσμο, είναι σύμβολο της κατασκευαστικής τεχνολογίας του 20ου αιώνα. Και παρόλο που ορισμένοι τύποι χωρικών κατασκευών -τρούλοι, σταυροί και θόλοι- είναι γνωστοί από την αρχαιότητα, δεν πληρούν τις σύγχρονες κατασκευαστικές απαιτήσεις ούτε από άποψη χρήσης υλικών ούτε σχεδιαστικών λύσεων, αφού αν και κάλυπταν σημαντικά ανοίγματα, ήταν επίσης εξαιρετικά βαρύ και ογκώδες.

Αυτό που είναι ελκυστικό για τα χωροταξικά σχέδια είναι η ικανότητά τους να ικανοποιούν βέλτιστα τις λειτουργικές και αισθητικές απαιτήσεις της αρχιτεκτονικής. Η κλίμακα των επικαλυπτόμενων ανοιγμάτων, η ικανότητα εκτέλεσης ευέλικτου σχεδιασμού, η ποικιλία των γεωμετρικών σχημάτων, των υλικών, η αρχιτεκτονική εκφραστικότητα - απέχουν πολύ από πλήρης λίσταχαρακτηριστικά αυτών των δομών.

Ο συνδυασμός λειτουργικότητας, τεχνικής και καλλιτεχνικής-αισθητικής παρέχει στις χωρικές δομές μια ευρεία προοπτική, για να μην αναφέρουμε το γεγονός ότι η χρήση τους επιτρέπει τεράστια εξοικονόμηση σε οικοδομικά υλικά - μειώνοντας την κατανάλωση υλικών σε κτίρια και κατασκευές κατά 20-30%.

Οι επίπεδες κατασκευές μεγάλου ανοίγματος περιλαμβάνουν δοκούς, πλαίσια, ζευκτά και τόξα. Οι επίπεδες κατασκευές λειτουργούν αυτόνομα υπό φορτίο, η καθεμία στο δικό της επίπεδο. Φέρον στοιχείοοι επίπεδες κατασκευές που καλύπτουν κάποια περιοχή του κτιρίου (πλάκα, δοκός, δοκός) λειτουργούν ανεξάρτητα και δεν συμμετέχουν στην εργασία των στοιχείων στα οποία γειτνιάζουν. Αυτό προκαλεί χαμηλότερη χωρική ακαμψία και φέρουσα ικανότητα των επίπεδων στοιχείων σε σύγκριση με τα χωρικά, καθώς και μεγαλύτερη κατανάλωση πόρων, κυρίως αυξημένη κατανάλωση υλικών.

Ρύζι. 4.1. Σχεδιαστικές λύσεις για κατασκευές μεγάλου ανοίγματος

ΕΝΑ - επίπεδα σχέδια; β - χωρικές δομές. γ - κρεμαστές κατασκευές. g - πνευματικές κατασκευές. 1- αγροκτήματα? 2 - πλαίσια? 3-4 αρθρωτά τόξα. 5- κυλινδρικά κοχύλια. 6- κοχύλια διπλής καμπυλότητας. 7- θόλοι? 8- δομές; 9- καλωδιωτικές κατασκευές. Δομές 10 μεμβρανών. 11- κατασκευές τέντας. 12- πνευματικές δομές στήριξης. 13- πνευματικές κατασκευές πλαισίου.

Τα πλαίσια μιας συμπαγούς κατασκευής τοποθετούνται χρησιμοποιώντας δύο αυτοκινούμενους γερανούς φλόκων. Αρχικά, τοποθετούνται ράφια πλαισίου με ένα μέρος της εγκάρσιας ράβδου στο θεμέλιο, που στηρίζονται σε ένα προσωρινό στήριγμα και στη συνέχεια τοποθετείται το μεσαίο τμήμα της εγκάρσιας ράβδου. Τα μέρη της εγκάρσιας ράβδου συνδέονται σε προσωρινά στηρίγματα με συγκόλληση ή ισχυρή συγκόλληση. Μετά την εγκατάσταση του πρώτου πλαισίου, η δομή στερεώνεται χρησιμοποιώντας καλώδια τύπου.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, συνιστάται η εγκατάσταση δομών πλαισίου χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ολίσθησης. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται εάν οι κατασκευές πλαισίου δεν μπορούν να εγκατασταθούν αμέσως στη θέση σχεδιασμού (εκτελούνται εργασίες στο εσωτερικό ή έχουν ήδη ανεγερθεί κατασκευές που δεν επιτρέπουν την τοποθέτηση γερανών).

Το μπλοκ συναρμολογείται στο τέλος του κτιρίου σε ειδικό αγωγό 2-3 ή 4 ζευκτών. Το συναρμολογημένο και ασφαλισμένο μπλοκ ανυψώνεται κατά μήκος των σιδηροτροχιών στη θέση σχεδιασμού. Εγκαταστήστε χρησιμοποιώντας γρύλους ή ελαφρούς γερανούς.

Οι τοξωτές κατασκευές είναι 2 τύπων: με τη μορφή 2-αρθρωτή καμάρα με σύσφιξη και 3-αρθρωτή καμάρα. Κατά την εγκατάσταση τοξωτών κατασκευών με φέρον μέρος με τη μορφή διπλού αρθρωτού τόξου, πραγματοποιείται παρόμοια με την εγκατάσταση δομών πλαισίου χρησιμοποιώντας αυτοκινούμενους γερανούς φλόκων. Η κύρια απαίτηση είναι η υψηλή ακρίβεια εγκατάστασης, που εγγυάται την ευθυγράμμιση του πέμπτου (στήριξης) μεντεσέ με το στήριγμα.

Η εγκατάσταση τριών μεντεσέδων τόξων διαφέρει σε ορισμένα χαρακτηριστικά που σχετίζονται με την παρουσία ενός άνω μεντεσέ. Το τελευταίο συναρμολογείται χρησιμοποιώντας ένα προσωρινό στήριγμα τοποθέτησης εγκατεστημένο στη μέση του ανοίγματος. Η εγκατάσταση πραγματοποιείται με τη μέθοδο της κατακόρυφης ανύψωσης, των μεθόδων ολίσθησης ή περιστροφής.

Ρύζι. 4.3. Εγκατάσταση πλαισίου

α - εγκατάσταση εξ ολοκλήρου από δύο γερανούς. β - εγκατάσταση πλαισίων σε μέρη που χρησιμοποιούν προσωρινά στηρίγματα. γ - εγκατάσταση πλαισίων με τη μέθοδο περιστροφής. 1-γερανός εγκατάστασης. Συναρμολόγηση 2 πλαισίων. Πλαίσιο 3 τεμαχίων. 4-προσωρινές στηρίξεις. 5 βαρούλκα? Μπούμπες 6 θέσεων.

Κάθε ημι-καμάρα είναι κρεμασμένη στο κέντρο βάρους και τοποθετείται έτσι ώστε η άρθρωση της φτέρνας να τοποθετείται σε ένα στήριγμα και το δεύτερο άκρο να τοποθετείται σε ένα προσωρινό στήριγμα. Το ίδιο και η άλλη μισή καμάρα. Η περιστροφή στον μεντεσέ της φτέρνας επιτυγχάνεται ευθυγραμμίζοντας τους άξονες των οπών ασφάλισης του άνω μεντεσέ.

Στις χωρικές δομές, όλα τα στοιχεία συνδέονται μεταξύ τους και συμμετέχουν στην εργασία. Αυτό οδηγεί σε σημαντική μείωση της κατανάλωσης μετάλλων ανά μονάδα επιφάνειας. Ωστόσο, μέχρι πρόσφατα, τέτοια χωρικά συστήματα (θόλος, καλωδιακά, δομικά, κελύφη) δεν είχαν αναπτυχθεί λόγω της υψηλής πολυπλοκότητας κατασκευής και εγκατάστασης.

Ρύζι. 4.4. Τοποθέτηση του θόλου με χρήση προσωρινής υποστήριξης κέντρου

A - σύστημα κοπής θόλου. Β - εγκατάσταση του θόλου. 1-προσωρινή υποστήριξη με καλώδια τύπου. 2-ακτινικά πάνελ. 3-δακτύλιος στήριξης.

Τα συστήματα θόλου τοποθετούνται από μεμονωμένες ράβδους ή μεμονωμένες πλάκες. Ανάλογα με τη σχεδιαστική λύση, η εγκατάσταση δομών θόλου μπορεί να πραγματοποιηθεί με χρήση προσωρινής σταθερής στήριξης, με αρθρωτό τρόπο ή στο σύνολό της.

Οι σφαιρικοί θόλοι κατασκευάζονται σε δακτυλιοειδείς βαθμίδες χρησιμοποιώντας μια μέθοδο ανάρτησης. Κάθε τέτοια βαθμίδα έχει μετά πλήρης συναρμολόγησηστατιστική σταθερότητα και φέρουσα ικανότητα και χρησιμεύει ως βάση για την υπερκείμενη βαθμίδα. Οι προκατασκευασμένοι θόλοι μπορούν να τοποθετηθούν χρησιμοποιώντας συσκευές αγωγού και προσωρινές συνδέσεις - ένας θόλος τσίρκου στο Κίεβο ή ο θόλος συναρμολογείται εξ ολοκλήρου στο έδαφος και στη συνέχεια ανυψώνεται στον ορίζοντα σχεδιασμού με γερανό, πνευματική μεταφορά ή ανελκυστήρα. Χρησιμοποιείται η μέθοδος ανάπτυξης από κάτω.

Οι κρεμαστές κατασκευές άρχισαν να χρησιμοποιούνται από το 2ο μισό του 19ου αιώνα. Και ένα από τα πρώτα παραδείγματα είναι η κάλυψη του περιπτέρου της Πανρωσικής Έκθεσης Νίζνι Νόβγκοροντ, που ολοκληρώθηκε το 1896. ο εξαιρετικός Σοβιετικός μηχανικός Σούχοφ.

Η εμπειρία χρήσης τέτοιων συστημάτων έχει αποδείξει την προοδευτικότητά τους, καθώς καθιστούν δυνατή τη μέγιστη χρήση χάλυβων υψηλής αντοχής και ελαφρών κατασκευών εγκλεισμού από πλαστικά και κράματα αλουμινίου, γεγονός που καθιστά δυνατή τη δημιουργία επικαλύψεων σημαντικών ανοιγμάτων.

Ρύζι. 4.5. Εγκατάσταση κρεμαστών κατασκευών

1-πυργογερανός? 2-τραβέρσα; 3-καλώδια μισό δοκάρι? 4-κεντρικό τύμπανο. 5-χρονική υποστήριξη. 6-τοποθετημένο ημι-δοκό? 7 - δακτύλιος στήριξης.

Πρόσφατα, οι κρεμαστές δομές πλαισίων έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένες. Η ιδιαιτερότητα της κατασκευής αναρτημένων κατασκευών είναι ότι καταρχήν τοποθετούνται φέροντα στηρίγματα, πάνω στα οποία τοποθετείται ένα περίγραμμα στήριξης, το οποίο απορροφά την τάση από τα νήματα του καλωδίου. Αφού διαστρωθούν πλήρως, η επίστρωση φορτώνεται με ένα προσωρινό φορτίο λαμβάνοντας υπόψη το πλήρες φορτίο σχεδιασμού. Αυτή η μέθοδος προέντασης αποτρέπει την εμφάνιση ρωγμών στο κέλυφος μετά το πλήρες φορτίο του κατά τη λειτουργία.

Ένας τύπος αναρτημένων καλωδιακών κατασκευών είναι τα καλύμματα μεμβράνης. Το κάλυμμα μεμβράνης είναι ένα σύστημα ανάρτησης με τη μορφή μιας λεπτής μεταλλικής δομής από φύλλο που τεντώνεται πάνω από ένα περίγραμμα στήριξης από οπλισμένο σκυρόδεμα. Το ένα άκρο του ρολού στερεώνεται στο περίγραμμα στήριξης και ο κύλινδρος ξετυλίγεται σε όλο του το μήκος χρησιμοποιώντας μια ειδική τραβέρσα από έναν γερανό, τραβιέται με βαρούλκα και στερεώνεται στο αντίθετο τμήμα του περιγράμματος στήριξης.

Το μειονέκτημα των επικαλύψεων μεμβράνης είναι η ανάγκη συγκόλλησης λεπτών φύλλων κατά μήκος και των στοιχείων στερέωσης μαζί με επικάλυψη 50 mm. Ταυτόχρονα, είναι σχεδόν αδύνατο να ληφθεί μια ραφή ίσης αντοχής με το βασικό μέταλλο με συγκόλληση, επομένως το πάχος του φύλλου αυξάνεται τεχνητά. Αυτό το πρόβλημα επιλύεται σε κάποιο βαθμό με ένα σύστημα αλληλοεμπλοκής ταινιών από κράματα αλουμινίου.

Τα πρώτα μακριά κυλινδρικά κοχύλια χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά το 1928. στο Χάρκοβο κατά την κατασκευή ταχυδρομείου.

Τα μακριά κυλινδρικά κελύφη παρέχονται πλήρως φινιρισμένα ή διευρυμένα επί τόπου. Το βάρος των στοιχείων στερέωσης 3x12 είναι περίπου 4 τόνοι. Πριν από την ανύψωση, δύο πλάκες μεγεθύνονται σε μια φορητή σέγα μαζί με το σφίξιμο σε ένα στοιχείο. Κατά τη μεγέθυνση, τα ενσωματωμένα μέρη συγκολλούνται στον σύνδεσμο, το σφίξιμο σφίγγεται και οι ραφές σφραγίζονται.

Έχοντας εγκαταστήσει 8 διευρυμένα τμήματα που σχηματίζουν ένα άνοιγμα 24 m, ευθυγραμμίζονται έτσι ώστε οι οπές να συμπίπτουν, στη συνέχεια συγκολλούνται όλα τα ενσωματωμένα μέρη και οι έξοδοι του διαμήκους οπλισμού, ο οπλισμός τεντώνεται και οι αρμοί σκυροδετούνται. Αφού σκληρυνθεί το σκυρόδεμα, το κέλυφος περιστρέφεται και η σκαλωσιά αναδιατάσσεται.

Στην κατασκευαστική πρακτική, οι χωρικές, σταυρωτές, ραβδωτές και ράβδοι κατασκευές συνδυάζονται συνήθως με την ονομασία δομικές κατασκευές.

Σταυρωτά συστήματα δομικών επιστρώσεων διαφόρων σχημάτων με ορθογώνιες και διαγώνιες σχάρες έχουν διαδοθεί σχετικά πρόσφατα από το δεύτερο μισό του 20ου αιώνα σε χώρες όπως οι ΗΠΑ, η Γερμανία, ο Καναδάς, η Αγγλία και η πρώην ΕΣΣΔ.

Για κάποιο χρονικό διάστημα, οι δομικές κατασκευές δεν αναπτύχθηκαν ευρέως λόγω της υψηλής έντασης εργασίας της κατασκευής και των ιδιαιτεροτήτων εγκατάστασης της κατασκευής. Η βελτίωση του σχεδιασμού, ειδικά με τη χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών, κατέστησε δυνατή τη διασφάλιση της μετάβασης στην εν σειρά παραγωγή τους, τη μείωση της πολυπλοκότητας των υπολογισμών τους, την αύξηση της ακρίβειας και, κατά συνέπεια, της αξιοπιστίας.

Εικ.4.6. Κάλυψη κτιρίου από πλάκες μεγάλου μεγέθους

1-πλάκα διαστάσεων 3x24m. 2-αντιαεροπορικό λαμπτήρα? ζευκτό 3 δοκών. 4- στήλη.

Τα συστήματα εγκάρσιας ράβδου βασίζονται σε υποστηρικτικό γεωμετρικό σχήμα. Διακριτικό χαρακτηριστικόδιαφορετικών τύπων δομικών κατασκευών - η χωρική διασταύρωση των ράβδων, η οποία καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την πολυπλοκότητα της κατασκευής και της συναρμολόγησης αυτών των δομών.

Οι δομικές κατασκευές έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τις παραδοσιακές επίπεδες λύσεις με τη μορφή πλαισίων και δοκών:

• είναι πτυσσόμενα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν επανειλημμένα.
• μπορεί να κατασκευαστεί σε αυτοματοποιημένες γραμμές παραγωγής, κάτι που διευκολύνεται από την υψηλή τυποποίηση και την ενοποίηση των δομικών στοιχείων (συχνά απαιτείται ένας τύπος ράβδων και ένας τύπος συναρμολόγησης).
• η συναρμολόγηση δεν απαιτεί υψηλά προσόντα.
• Έχουν συμπαγή συσκευασία και είναι βολικά για τη μεταφορά.

Μαζί με τα σημειωμένα πλεονεκτήματα, οι δομικές κατασκευές έχουν επίσης μια σειρά από μειονεκτήματα:

• Η συναρμολόγηση μεγάλης κλίμακας απαιτεί τη χρήση σημαντικής ποσότητας χειρωνακτικής εργασίας.
• περιορισμένη φέρουσα ικανότητα ορισμένων τύπων κατασκευών·
• χαμηλός εργοστασιακή ετοιμότητακατασκευές που φτάνουν για εγκατάσταση.

Οι πνευματικές κατασκευές χρησιμοποιούνται για προσωρινή στέγαση ή για χρήση για κάποιους βοηθητικούς σκοπούς, για παράδειγμα, ως κατασκευές στήριξης για την κατασκευή κελυφών και άλλων χωρικών κατασκευών.

Τα πνευματικά καλύμματα μπορούν να είναι 2 τύπων - αεροστήριξης και αερομεταφοράς. Στην πρώτη περίπτωση, μια ελαφρά υπερβολική πίεση του μαλακού κελύφους της δομής διασφαλίζει ότι λαμβάνεται το απαιτούμενο σχήμα. Και αυτό το σχήμα θα διατηρηθεί όσο διατηρείται η παροχή αέρα και η απαραίτητη υπερβολική πίεση.

Στη δεύτερη περίπτωση, η φέρουσα κατασκευή είναι κατασκευασμένη από σωλήνες γεμισμένους με αέρα από ελαστικό υλικό, σχηματίζοντας ένα είδος πλαισίου της κατασκευής. Μερικές φορές ονομάζονται πνευματικές κατασκευές υψηλής πίεσης επειδή η πίεση αέρα στους σωλήνες είναι πολύ υψηλότερη από αυτή κάτω από το φιλμ υποστήριξης αέρα.

Η κατασκευή των κατασκευών υποστήριξης αέρα ξεκινά με την προετοιμασία του χώρου στον οποίο τοποθετείται σκυρόδεμα ή άσφαλτος. Ένα θεμέλιο με συσκευές αγκύρωσης και συμπίεσης εγκαθίσταται κατά μήκος του περιγράμματος της δομής. Υπό την επίδραση της πίεσης του αέρα, το κέλυφος ισιώνει και παίρνει το σχεδιασμένο σχήμα.

Οι αεροφερόμενες ή πνευματικές κατασκευές πλαισίου κατασκευάζονται παρόμοια με αυτές που υποστηρίζονται από αέρα, με τη μόνη διαφορά ότι ο αέρας τροφοδοτείται από τον συμπιεστή μέσω ελαστικών σωλήνων και μέσω ειδικών βαλβίδων αντλείται στα κλειστά κανάλια του λεγόμενου πλαισίου δομής. Λόγω της υψηλής πίεσης στους θαλάμους, το πλαίσιο παίρνει τη σχεδιασμένη θέση (τις περισσότερες φορές με τη μορφή τόξων) και ανασηκώνει το ύφασμα που περικλείει πίσω του.