Плоские пространственные покрытия современных зданий металлических конструкций (стр. 4 из 4)

На основе проведенных исследований разработана облегченная модификация шатровой оболочки, получившая название рамно-шатровой конструкции. Типовая ячейка здания 12x12 м состоит из 4 контурных плит и 3 плит центрального диска. Контурные плиты имеют диагональные ребра переменного сечения, передающие сжатие в угловую зону контурных балок, в которых расположена предварительно напряженная арматура. В последнее время появились решения, в которых напрягаемая арматура находится в, швах между контурными ребрами плит на всю длину и ширину здания, обжимая диски перекрытий с колоннами натяжением арматуры на бетон в построечных условиях [10] (рис. 8). Указанный прием позволяет создать каркасные системы нового поколения с уширенным шагом колонн (до 18x18 м) при использовании современных эффективных видов бетона и арматуры.

Итак, результаты многолетних исследований в области железобетонных пространственных конструкций, проведенных научными учреждениями в содружестве с ведущими проектными и строительными организациями, а также опыт практического применения таких конструкций во всех областях строительства России убедительно показали их высокую эффективность и необходимость дальнейшего развития этого направления.

4 Достоинства, недостатки и возможные сложности при возведении данных сооружений

В основном применяются тонкостенные пространственные покрытия промышленных зданий, в которых промежуточные опоры невозможны или нежелательны. В отличие от плоскостных тонкостенные пространственные покрытия промышленных зданий более экономичные по расходу материала. Так бетона требуется в среднем на 30% меньше, металла - на 20%.
Большое разнообразие пространственных конструкций покрытий, их возможность и целесообразность применения в промышленном строительстве являются вопросом, требующим специального рассмотрения.
Недостатками висячих конструкций следует считать сложность уст¬ройства опорных конструкций для восприятия распора (особенно при прямо¬угольной форме плана), а также сложность обеспечения общей пространственной жесткости системы.
Материал оболочек должен быть воздухе- и влагонепроницаемым, эластичным, прочным, легким и долговечным. В большей мере этим требованиям удовлетворяют синтетические пленки (армированные) и технические ткани.
Геометрическая форма волнистого свода способствует естественной организации наружного водоотвода. Однако при сборной конструкции свода опорный элемент может создавать преграду водостоку. Во избежание застоя воды и протечек по стыку свода с опорным элементом устраивают забутовку между волнами.

5 Примеры. Зарубежный опыт. Перспективы

Тонкостенные пространственные конструкции очерчиваются в общем случае по кривым поверхностям.
Такие конструкции появились в строительстве около 50 лет назад (кроме куполов, появившихся значительно раньше).
В СССР первыми были построены монолитные цилиндрические оболочки над резервуаром для воды в Баку (1925 г.), затем в зданиях Харьковского почтамта (1928 г.), Московской автобазы (1929 г.), Ростовского завода сельскохозяйственных машин (1931 г.), а впоследствии на многих других объектах.
Первый железобетонный купол был сооружен над Московским планетарием (1929 г.), позже купола были сооружены над Новосибирским оперным театром (1934 г.), Московским театром сатиры (1939 г.) и т. д.
Представляет интерес здание цирка, выполненное в виде двух сборных железобетонных складчатых усеченных конических оболочек, соединенных между собой по большим основаниям распорным кольцом диаметром 72 м [1]. Проект разработан в ЗНИИЭП им. В.А. Мезенцева, а здания цирков построены в Бишкеке и Ашхабаде в зонах 9-балльной сейсмичности.
Форма покрытия спортивного зала "Дружба" (рис. 4, а) в плане овальная с пролетом по диагонали около 96 м, наибольшая высота здания - 23 м. Конструктивная система здания состоит из центральной пологой сферической оболочки пролетом 48 м, которая опирается по периметру на 28 боковых складчатых оболочек, между нижними ярусами которых расположены витражи, имеющие на фасаде треугольную форму. Пологая оболочка собрана из 312 цилиндрических железобетонных ребристых плит. Все боковые складчатые оболочки сборные, имеют ромбический план с диагоналями 7,5 и 26 м. Центральную пологую оболочку монтировали укрупненными монтажными блоками, боковые складчатые - целиком после сборки на специальном стенде.
В настоящее время пространственные конструкции находят применение для покрытий больших пролетов ангаров, стадионов, гаражей, сборочных цехов, рынков, концертных и спортивных залов, вокзальных и выставочных помещений и т. п.

Список использованной литературы

Литература

1 Каталог пространственных конструкций, рекомендованных для общественных зданий с большими пролетами. - Л.: Стройиздат, 1977.

2 Современные пространственные конструкции (железобетон, металл, дерево, пластмассы) / Под ред.Ю.А. Дыховичного и Э.З. Жуковского. - М.: Высшая школа, 1991.

3 Руководство по проектированию железобетонных пространственных конструкций покрытий и перекрытий НИИЖБ Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1979.

4 Дыховичный Ю.А., Жуковский Э.З. Составные пространственные конструкции. - М.: Высшая школа,1989.

5 Шугаев В.В., Соколов B.C., Подзоров С.А. Сборные железобетонные пространственные перекрытия с натяжением арматуры на стройплощадке // Материалы междунар. научно-практической конференции "Бетон и железобетон в третьем тысячелетии". - Ростов-на-Дону: изд. РГСУ, 2000.