Главная
Статьи
Расчет зданий
Самодельные станки
Свойства бетона
Монтаж специальных сооружений
Строительная физика
Строительное проектирование
Штукатурные работы
Строительные конструкции
Строительные материалы из отходов
Дом и дача
От посетителей
|
Перейти на главную Журналы
Рис. 58. Ключевой шарнир со щелевым вентиляционным продухом для куполов d>30 м: ; - плита покрытия с радиальным расположением несущих ребер; 2 - оцинкованная сталь; 3 - вентиляционный продух; 4 - клееное деревянное кольцо; 5 - стальное несущее кольцо купола; 6 - валнковый шарнир со сварным стальным башмаком; 7 - болты; 8 - ребра-полуарки купола ведут так же, как и на симметричную. Расчет с учетом упругого отпора можно вести по методике, изложенной в [10]. На каждую арку действует равномерно распределенная нагрузка от собственного веса несущей конструкции и треугольная от веса покрытия. Снеговая нагрузка, в зависимости от наклона поверхности купола, может быть равномерно распределенной по всей площади покрытия и неравномерно распределенной на одной стороне купола [13]. При наличии фонаря в верхней части купола учитывают сосредоточенную нагрузку от его веса и снега на нем. В практических расчетах наибольшие ординаты эпюр нагрузок на рассматриваемую арку вычисляют из выражений (рис 57 для постоянной нагрузки g = {gc.n + goBfjy, Для снеговой, расположенной по всему куполу, pi= Soi-iii/S; для находящейся на одной половине купола SQaytB, где go- нагрузка от веса покрытия; кН/м; В - расстояние между осями арок по нижнему кольцу, м; S - длина дуги арки, м; значения So, ц и 7/ принимают по СНиП 2,01.07-85. Статический расчет ведут как для плоской арки с учетом указаний, приведенных в 6.1. Снеговую нагрузку принимают в двух вариантах, а усилия - от более невыгодного загружения.Расчетные усилия могут быть определены по табл. 2 (прил. 10). Конструктивный расчет сечений и узлов производят так же, как в обычных арках той же конструкции (см. 6.2). В куполе рассчитывают также нижнее и верхнее кольца: нижнее железобетонное кольцо - по СНиП 2.03.01-84; верхнее сжатое многоугольное кольцо проверяют на устойчивость по формуле [1]: Np = -N = Н/{2 cos а). (121) где т - число сторон правильного многоугольника; - момент инерции сечения кольца относительно вертикальной оси; а - длина стороны многоугольника; Н - распор арки; а - половина внутреннего угла между сторонами многоугольника (рис. 58). Ребристо-кольцевые купола рассчитывают как пространственную многократно статически неопределимую систему на действие тех же нагрузок, что и для ребристых куполов. Усилия в элементах купола определяют с помощью ЭВМ по одной из распространенных в настоящее время программ («Лира», «Прокруст», «Мираж» и др.) [13]. Следует учитывать, что в кольцевых прогонах кроме усилий сжатия или растяжения возникают изгибающие моменты, если элементы покрытия опираются на них. 9.4. СВОДЫ И КУПОЛА-ОБОЛОЧКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДРЕВЕСИНЫ И ПЛАСТМАСС Пластмассы, обладая высокой прочностью, в то же время отличаются от традиционных материалов высокой удельной деформа-тивностью (R/E), что ограничивает их применение в плоских несущих конструкциях. Пластмассы используют в пространственных малодеформативных конструкциях - сводах и куполах-оболочках. Эти конструкции имеют большую пространственную жесткость, работают главным образом на продольные усилия и в них используются высокие прочностные свойства пластмасс. Своды и купола-оболочки создают из однотипных сборных элементов и благодаря легкости монтируют с применением простейшего оборудования. Ими можно перекрывать большие пролеты. Своды и купола-оболочки изготавливают из однослойных стеклопластиков, которые формуют в виде жестких профилей (для неотапливаемых зданий), ребристых плит из древесины и фанеры и трехслойных сплошных плит с полками из стеклопластика, алюминия и фанеры и среднихм слоем из пенопласта (для отапливаемых зданий). Купола часто проектируют сетчатой конструкции, поверхность которых выполняют многогранной из вписанных в нее плоских треугольных или шестиугольных пластмассовых сплошных или ребристых плит, а также клееной древесины [4; 6; 8]. В настоящее время своды и купола-оболочки применяют как светопрозрачные конструкции покрытия на всей ее площади или на отдельных участках в виде зенитных фонарей, в качестве ограждающих конструкций с требованиями диэлектричности и «радиопрозрачности», в выставочных павильонах, спортивных зданиях и т. п. Конструкции из фанерных плит с деревянным каркасом широко применяют в надземных транспортных галереях и складах для транспортирования и хранения минеральных удобрений. Часто встречаются светопрозрачные конструкции в виде куполов-оболочек, располагаемых над световыми проемами в скатных и плоских покрытиях промышленных и общественных зданий.Купола из светопроницаемого стеклопластика или органического стекла проектируют различной формы в зависимости от очертания светового проема в плане. Световые проемы в виде круга, квадрата или пряхмо-угольника проектируют с размерами от 1 до 6 м. В зависимости от размеров купола изготавливают цельноформо-ванными (ГОСТ 22160-76) или составными из отдельных элементов. Наиболее широко распространены зенитные цельноформован-ные фонари с куполами из органического стекла, разработанные на базе типовых железобетонных панелей покрытий размерами 1,5 X ХбмиЗхбм, в которых при изготовлении оставлены световые проемы. В зависимости от назначения здания светопрозрачные купола могут быть одно- и двухслойными. Толщину листа принимают 3-5 мм. Купола крепят к опорным стаканам, выполняемым из железобетона, металла и других материалов. Особое внимание уделяют тщательной герметизации мест примыкания купола к стакану во избежание течи в крыше. В зависимости от конструкции опорных стаканов купола крепят к раме с помощью клямеров с шагом не более 500 мм (рис. 59, б) или шурупов с шайбами и колпачками с шагом 300 мм (рис. 59, в). Для сводов и сводов-оболочек, перекрывающих пролеты более 6 м, применяют трехслойные панели с обшивками из фанеры, стеклопластика, алюминия со сплошным или ребристым средним слоем. Своды образуются из трехслойных криволинейных панелей, которые опираются на продольные стены и соединяются между со-
Рис. 59. Конструкция зенитного фонаря на железобетонной плите: а -план и продольный разрез; б - узел опирания с креплением купола клямерами; в - то же, шурупами; / - плита; 2 - опорный бетонный стакан; 3 - рубероидная кровля; 4 - двухслойный купол из оргстеьла; 5 - деревянная антисептироваииая рама; 5 - губчатая резина; 7 - желоб для сбора конденсата; S - колпачок; 9 -мастика; 10 - прижимная клямера; - фартук из оциискованной стали бой. На рис. 60 показана конструкция свода транспортной галереи, выполненного из фанерных плит шириной 1,5 м с деревянными ребрами. В зависимости от назначения сооружения плиты изготавли-вают трехслойными с утеплителем или однослойными с верхней фанерной полкой. Криволинейные поперечные ребра выполняют клееными, а продольные - из цельной древесины. Фанерные плиты в опорном шарнире крепят с помощью стальных профилей, а в ключевом - упором деревянных элементов (рис. 60). По длине галереи плиты стыкуют впритык, соединяя стальной полосой на гвоздях, с заполнением зазора герметикой и минеральным войлоком. Своды-оболочки из пластмасс могут быть короткими, опирающимися на арки, или длинными с опираннем на торцевые стены. Купола, оболочки, чаще всего сферические, более жесткие, поэтому их применять выгоднее, чем своды.
Рис. 60. Фанерный свод транспортной галереи: а - теплое покрытие; б - то же, холодное; / - фанерные полки; 2 - клееные ребра: 3 -продольные ребра: -опорная балка галереи; 5-минеральная вата; 6-герметнк / - утеплитель стыка; 8 - фартук из оцинкованной стали; 9 - стальные крепежные детали Поверхности сводов и куполов-оболочек образуются из отдельных трехслойных плит различной формы. Плиты могут быть плоскими или криволинейными - по цилиндрической поверхности для сводов или сферической-для куполов-оболочек. Размеры и форму панелей выбирают в зависимости от пролета конструкции, удобства изготовления, транспортирования и монтажа. Конструкция плит, применяемых для оболочек, аналогична плоским плитам покрытий, рассмотренным в главе IV. Рис. 61. Стыки пластмассовых оболочек: а - коротких оболочек вдоль ската; б - то же, поперек ската; в - куполов Вдоль ската; г - то же, поперек ската; д - опирание купола на кольцо; / - полки плит; 2 - средний слой; 3 - пенопласт; 4 - герметизирующая мастика; 5 - на-щельники; 6 - несущая стальная конструкция; 7 - профили алюминиевые; 8 - бакелизированная фанера; 9 - фартук из оцинкованной стали; 10 - закладные стальные детали Стыки плит оболочек должны обладать полной герметичностью (особенно расположенных по скату), простотой и надежностью выполнения в условиях строительной площадки, по теплотехническим показателям соответствовать основной конструкции, а также обеспечивать передачу расчетных усилий (рис. 61). Усилия в пространственных конструкциях находят по принятым методам строительной механики и чаще всего с помощью ЭВМ. Конструктивный расчет ведут в соответствии с правилами, изложенными в гл. Пи IV, в зависимости от принятой конструкции оболочки. 9.5. СТРУКТУРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ Структурные конструкции - пространственно-стержневые системы, создаваемые из однотипных, многократно повторяющихся элементов, соединяемых в узлах. Они состоят из двух параллельных плоских или криволинейных поясных сеток, стержни которых 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 [ 25 ] 26 27 28 29 30 31 32 33 34 |