Билет 23. Размещение общественных зданий в городской застройке.

Билет 19. Типовое проектирование гражданских зданий. Закрытая и открытая система типизации.

Типовое проектирование представляет собой систему серийной разработки архитектурно-конструктивных проектов на основе типизации зданий, их фрагментов или отдельных элементов для многократного повторения в строительстве.

Типовое проектирование широко применяют для строительства жилых и массовых общественных зданий.

«Закрытая» система типизации и характеризуется тем, что заводское изготовление деталей рассчитывается только на определенный типовой проект (принцип -- от проекта к детали), что полностью лишает типовые проекты гибкости, изменяемости.

« Открытая» система типизации предусматривает заводское изготовление определенного набора типовых деталей, из которых при различных их сочетаниях компонуются здания разных композиционных решений (принцип--от изделия к проекту).

Билет 20. Перспективные типы жилых зданий.

Перспективными в конструктивном отношении следует считать крупнопанельные (полносборные), монолитные и сборно-монолитные, а также комбинированные системы домов. Кирпичные дома и дома из мелкоштучных блоков целесообразно применять только для малоэтажной застройки, поскольку кирпичные здания средней и большой этажности в 1,35-1,5 раза массивней крупнопанельных и монолитных домов, более трудоемки и отличаются значительной длительностью строительства.

В планировке растущих домов соблюдены следующие приемы:

компактное расположение инженерного оборудования санитарно-технического узла, кухонного оборудования и отопительного агрегата, что позволяет свести к минимуму протяженность трубопроводов и потери тепла;
функциональное зонирование жилых и подсобных помещений квартиры на всех этапах развития планировочной структуры растущего дома.

В целях сокращения единовременных затрат при строительстве, а также эксплуатационных затрат за счет снижения теплопотерь, конфигурация основной коробки в плане принята компактной. Наиболее экономичное и эффективное решение мансарды достигается при крыше ломаного очертания. В целях разнообразия фасада и силуэта здания предусмотрены также другие варианты крыши.

Билет 21. Специализированные жилые здания.

Жилые помещения в специализированных жилых зданиях следует проектировать непроходными и в составе жилых ячеек, которые должны объединяться в жилые группы вместимостью не более 25 чел.

В специализированных жилых зданиях для инвалидов и престарелых должны предусматриваться помещения культурно-бытового и медицинского обслуживания.

При проектировании специализированных жилых здании в комплексе с учреждениями специализированных центров медицинской, социальной и профессиональной реабилитации, а также учебно-производственного назначения помещения для указанных учреждений следует включать в состав жилых зданий или располагать их во встроенно-пристроенном либо отдельно стоящем блоке, связанном с жилыми зданиями крытым, а при необходимости и отапливаемым переходом.

В число специализированных жилых домов входят:

Общежития - для длительного проживания определенных контингентов населения (преимущественно молодежи) в связи с обучением или производственной деятельностью (студенты, рабочие, молодые специалисты);
Гостиницы - для кратковременного проживания;
Дома для престарелых и инвалидов - специализированные дома для постоянного проживания лиц старше 60 лет и инвалидов, нуждающихся в систематической помощи. Различают два типа таких домов: дома общего типа для лиц, способных себя обслуживать, и дома для лиц, нуждающихся в постоянном медицинском уходе. Объемно-планировочные решения последней подгруппы специализированных жилых домов подчинены принципам компоновки лечебных зданий.

В соответствии с назначением здания изменяются состав и размеры помещений его функциональной и объемно-планировочной ячейки-квартиры, гостиничного номера и т.п. Каждая ячейка содержит основные (жилые) комнаты и подсобные помещения, встроенную мебель и оборудование. Подсобные помещения квартир наиболее велики по площадям и составу (кухня, холл, передняя, ванная, уборная, коридоры, кладовые). Подсобные помещения общежитий и гостиниц значительно меньше. Санитарные узлы здесь, как правило, совмещенные, кухня отсутствует или заменяется (в общежитиях, номерах курортных гостиниц для семейного отдыха) кухней-нишей.

Уменьшение размеров подсобных помещений в жилых ячейках общежитии, гостиниц и домов дня престарелых компенсируется наличием обслуживающих помещений общего пользования: в общежития - помещений для занятий и отдыха, общих кухонь, пищеблоков, помещений культурно-массовых мероприятий (спортивный зал, кружковые комнаты) и бытового обслуживания; в гостиницах - помещений общественного питания, культурно-массового, спортивно-оздоровительного и бытового обслуживания.

Билет 22. Основные типы общественных зданий. Основные планировочные схемы общественных зданий.

Общественные здания предназначены для временного пребывания людей в связи с осуществлением в них различных функциональных процессов. В соответствии с функциональным назначением общественные здания делят на

1. Здания для образования, воспитания и подготовки кадров (детские дошкольные учреждения, школы всех типов, профессионально-технические училища, средние и высшие учебные заведения и пр.).

2. Здания для научно-исследовательских учреждений, проектных, кредитных организаций и управления (здания научно-исследовательских и проектно конструкторских институтов, здания для кредитования и страхования, информационные центры, архивы и пр.).

3. Здания и сооружения для здравоохранения и отдыха(больницы, поликлиники, грязелечебницы, санатории, профилактории, учреждения отдыха, туризма и пр.).

4. Здания и сооружения физкультурно-оздоровительные и спортивные (открытые и крытые физкультурно-спортивные, спортивные и оздоровительные комплексы и сооружения).

5. Здания культурно-просветительных и зрелищных учреждений (театры, концертные залы, кинотеатры, цирки, центры досуга, музеи и выставки, библиотеки и др.).

6. Здания для предприятий торговли, общественного питания и бытового обслуживания(здания для розничной торговли, столовые, рестораны и кафе, бани и прачечные, химчистки и пр.).

7. Здания для транспорта, предназначенные для непосредственного обслуживания населения (вокзалы всех видов транспорта, кассовые павильоны, транспортные агентства, конторы).

8. Здания для коммунального хозяйства ( кроме производственных, складских и транспортных зданий и сооружений), - пожарные депо, похоронные бюро и пр.

9. Многофункциональные здания и комплексы, включающие помещения различного назначения.

Основными планировочными схемами общественного здания являются: коридорная, анфиладная, зальная и смешанная.

Самая распространенная коридорная. Она характеризуется размещением помещений в одну или обе стороны коридора (школы, больницы, административные здания). Для освещения используется фрамуги, остекленные двери и перегородки, световые проёмы, разрывы.

Анфиладная схема характеризуется непосредственным сообщением между собой смежных проходных помещений по одной оси (музеи, галереи, выставки).

Зальная схема включает единое нерасчленённое пространство (зал), вмещающее множество посетителей. Схема характерна для зрелищных и спортивных зданий, выставочных павильонов, крытых рынков.

Смешанная схема включает одновременно несколько схем.

Билет 23. Размещение общественных зданий в городской застройке.

Общим принципом построения территориально - планировочной структуры сетей и центров обслуживания является критерий частоты пользования культурно- бытовыми учреждениями, а, следовательно, и минимизации затрат времени на их доступность. Чем чаще посещаются учреждения, тем ближе к месту жительства целесообразно их располагать. Интеграция же учреждений обслуживания в соответствующие структурные единицы и центры эффективна, прежде всего, с позиций обеспечения комплексности обслуживания (возможности, посетив один такой центр, удовлетворить в то же время разные виды потребностей). Вместе с тем это способствует созданию масштабных архитектурно пространственных акцентов, разнообразящих определенную монотонность массивов жилой застройки.

Учреждения повседневного пользования (детские дошкольные учреждения, общеобразовательные школы, продовольственные и промтоварные магазины повседневного спроса, приемные пункты предприятий бытового обслуживания, клубные помещения и т.п.) размещают в микрорайонах с радиусом доступности до 500 м. Учреждения периодического пользования (кинотеатры, универсамы, клубы, библиотеки, спортивные сооружения и т.п.) размещают в жилых районах в пределах пешеходной доступности до 1200 м или затрат времени на проезд на общественном транспорте (включая подход к остановке) не более 15 мин. Учреждения эпизодического пользования (театры, выставочные залы, административные учреждения, крупные универсамы, специализированные магазины и т.п.) размещают в центрах городов, а в крупных городах и в центрах их планировочных районов, входящих в систему общегородского центра. Подобная ступенчатая схема организации обслуживания используется как ориентирующая модель, в то время как конкретно принимаемые решения корректируются спецификой планировочной ситуации, меняются со временем в связи с тенденциями концентрации, укрупнения и дифференциации объектов обслуживания, ростом автомобилизации населения и другими факторами. Система общественных центров города включает также специализированные центры - медицинские (рис. 38), спортивные, учебные, торговые, музейно выставочные, отдыха, искусств и др. Такие центры формируются преимущественно из учреждений одного вида обслуживания. Специализированные центры, расположенные в крупных и крупнейших городах, обслуживают население городов и поселений тяготеющих к ним зон и агломераций.

красные линии - линии, которые обозначают существующие, планируемые (изменяемые, вновь образуемые) границы территорий общего пользования, границы земельных участков, на которых расположены линии электропередачи, линии связи (в том числе линейно-кабельные сооружения), трубопроводы, автомобильные дороги, железнодорожные линии и другие подобные сооружения (далее - линейные объекты);

Приложение к билету 22.

24. Основные планирировочные схемы общественных зданий

Основные архитекрурно-планировочные элементы – структурные узлы.

Помещения основного функционального назначения
Входной узел (тамбур, вестибюль, гардероб)
Горизонтальные и вертикальные коммуникации
Санитарные узлы (туалеты, умывальники, комнаты личной гигиены, курилки, шкафы для сушки одежды)

Входной узел является организующим композиционным центром здания.

К нему относятся: тамбур, вестибюль, гардероб (не в каждом)

Тамбур – проходное пространство между дверями, служащее для защиты от проникновения холодного воздуха, дыма и запахов при входе в здание.

Может быть пристроенный или встроенный
Min глубину принимаем 1500 мм
Ширина должна быть 2200 мм
Ширина входной двери – не менее 900 мм
Размеры проступи и подступенка 300*150 мм
Пандусный уклон 1:12
Ширина пандуса от 1.5 до 1.8 м

Вестибюль – коммуникационное помещение с распределительными функциями, откуда потоки людей направляются в коридоры, на лестницы, к подъемникам.

Могут включать в себя ряд вспомогательных помещений: справочное бюро, помещение операторов, торговые киоски, охрана и т.п.

Площадь вестибюля назначают в зависимости от количества людей, находящихся в вестибюле в часы пик и в зависимости от назначения здания.

Расположение в вестибюле гардероба бывает:

Боковое одностороннее
Боковое двухстороннее
Центральное двухстороннее
Центральное одностороннее

Глубина гардероба за барьером – не более 6 м. Проход - не менее 1 м.

Горизонтальные коммуникации (коридоры, галереи, переходы) осуществляют связь между помещениями и вертикальными коммуникациями в пределах одного этажа.

Основные планировочные моменты:

Min ширина главнх коридоров 1.8 м, второстепенных – 1.2 м
Необходимо проектировать естественное освещение
Max длина коридора при освещении с 2 торцов - 48м, с одного - 24 м
Длина коридора зависит от степени огнестойкости здания

Вертикальные коммуникации – устраиваются для подъема

Лестницы
Лифты
Эскалаторы
Пандусы

Эскалатор – подъемник непрерывного действия, движущаяся лестница

Пандусы – наклонные полые поверхности без ступеней

Лестниц – единственное средство эвакуации. Подразделяются на: внутренние, размещенные в лестничных клетках; внутренние открытые; наружные открытые.

Лестничные клетки бывают обычные и незадымляемые.

Ширина лестничного марша не менее:

1,35 для здании, где одновременно на этаже находится не менее200 человек
1,2 для остальных зданий
0,9 если в здании одновременно пребывает до 5 человек

Единственное средство эвакуации, поэтому:

Легкая доступность
Хорошо обозначают в планах
Изготавливают из несгораемых материалов
Должны быть ограждения с поручнями

Кабина лифта 2100*1100, выход из лифтов осуществляется в лифтовые холлы.

Эскалаторы. Высота ступени – 200 мм, ширина – 400мм.

Санитарные узлы.

Туалетные комнаты, умывальники, при необходимости душевые, сушилки для одежды.

Проектируются друг над другом по этажам из-за самотечных канализационных стояков.

Располагаются на каждом этаже на расстоянии не более 75 м от наиболее удаленного места пребывания людей

25. Массовые общественные здания. Типизация общественных зданий

Типология общественных зданий:

- лечебно-профилактические здания (больницы, поликлиники, специализиро-ванные лечебные центры, санатории и т.п.);

- гостиницы различного класса;

- учреждения отдыха (пансионаты, туристические базы, мотели и другие);

- учебно-воспитательные учреждения (детские сады, школы, колледжи, лицеи, ПТУ и техникумы, вузы различного профиля);

- культурно-зрелищные учреждения (театры, кинотеатры, универ-сальные залы, клубы, музеи, выставочные здания и комплексы и т.п.);

- спортивные здания и сооружения (стадионы, спортивные залы, бассейны);

- торговые здания и бытовые учреждения (магазины, универмаги и торговые центры, рынки, объекты общественного питания и бытового обслуживания);

- вокзалы (железнодорожные, речные, морские, аэровокзалы, автовокзалы);

- гаражи;

- административные здания, деловые и бизнес-центры;

- научно-исследовательские учреждения, институты и комплексы,

- банки и сбербанки

27. основные требования к проектированию общественных зданий с зальным помещением

1. обеспечение видимости и зрительного восприятия .

Видимость- возможность полного или частичного наблюдения объекта.

Факторы видимости: 1) предельное удаления зрителя от наблюдаемой точки

2) горизонтальный и вертикальный зрительные углы, определяющие положения зрителя по отношению к наблюдаемому зрелищу, и, следовательно степень зрительного искажения наблюдаемых процессов 3) отсутствие преград на пути зрительного луча от наблюдаемой точки к глазу зрителя.

Зрит.воспр- возможность воспринять зрительного органа с той или иной степенью четкости наблюдать объект.

2. обеспечение слышимости. Цель архитектурной акустики – это обеспечение строительными средствами хорошей слышимости, естественной речи и музыки, а так же звуков, воспроизводимых электроакустической аппаратурой.

При проектировании зала к таким средствам акустики относится их размер, форма, членение поверхности стен и потолков. Должны быть облицованы специальным материалом, отражающим или поглощающим звук.

критерии определяющих хорошую слышимость –время реверберации, степень диффузности звукового поля

Реверберация – процесс потухания звука после выключения его источника. Этот процесс происходит при многократных отражениях звука от внутренних поверхностей помещения. За счет реверберации, звук в помещении становится громче и продолжительней, чем в открытом пространстве.

степень диффузности звукового поля - это равномерность распределения потоков звуковой энергии по различным направлениям. Чем больше отражений звуковых волн, тем более однородным становится звуковое поле, тем больше будет у слушателя впечатление, что звуковые волны приходят к нему равномерно со всех направлений.

28. плоскостные большепролетные конструкции. Плоскостные -конструкции, работающие только в одной вер-тикальной плоскости, проходящей через опоры: балки,фермы, рамы, арки и те конструкции, которые можно разрезать вертикальными плоскостями вдоль пролета на отдельные элементы, причем каждый элемент независимо от другого будет тоже работать, как плоскостной.

К плоскостным системам большепролетных покрытий относятся балки, фермы, рамы, арки. Они могут выполняться железобетонными, стальными или деревянными. Балки и фермы являются безраспорными конструкциями, поэтому на опорах у них возникают только вертикальные реакции. Рамы и арки – конструкции распорные, которые передают на опоры не только вертикальные нагрузки, но и возникающие в конструкциях усилия распора.

Балки и фермы.

Балки изготовляются из стальных профилей, железобетонные (сборные или монолитные), деревянные на клею или на гвоздях.

Фермы изготовляются из стальных профилей или труб, железобетонные (сборные), деревянные (на клею или на гвоздях) и металлодеревянные.

Рамы являются плоскостными распорными конструкциями. В отличие от безраспорной балочно-стоечной конструкции ригель и стойка в рамной конструкции имеют жесткое соединение, которое является причиной появления в стойке изгибающих моментов от воздействия нагрузок на ригель рамы.

Арки, как и рамы, являются плоскостными распорными конструкциями. Они еще более чувствительны к неравномерным осадкам, чем рамы и выполняются как бесшарнирные, так и двухшарнирные, и трехшарнирные (рис. 8.4, д; е; ж; и; к). Устойчивость покрытия обеспечивается жесткими элементами ограждающей части покрытия.

29. пространственные большепролетные конструкции. пространственные большепролетные конструкции покрытий включают в себя плоские складчатые покрытия, оболочки, перекрестно-ребристые покрытия, стержневые конструкции из металла, висячие (вантовые) конструкции и пневматические конструкции. Плоские складчатые покрытия, оболочки, перекрестно-ребристые покрытия и стержневые конструкции выполняются из жестких материалов (железобетон, металлические профили, дерево и др.)

За счет пространственной работы конструкций (несущие и ограждающие конструкции работают совместно) жесткие пространственные покрытия имеют небольшую массу, что снижает расходы как на устройство покрытия, так и на устройство опор и фундаментов.

Висячие (вантовые) и пневматические покрытия выполняются из нежестких материалов (металлические тросы, металлические листовые мембраны, мембраны из синтетических пленок и тканей). Они в значительно большей степени, чем пространственные жесткие конструкции, позволяют быстро возводить сооружения.

Плоские складчатые покрытия

Складкой называют пространственное покрытие, образованное плоскими взаимно пересекающимися элементами.

кладки состоят из ряда повторяющихся в определенном порядке элементов, опирающихся по краям и в пролете на диафрагму жесткости.

Рис. 9.1. Плоские складчатые покрытия:

а – пилообразная складка; б – трапециидальная складка; в – шатровая складка; 1 – сплошная диафрагма (стенки); 2 – рамная диафрагма жесткости

Бывают складки пилообразные, трапециидальные, шатровые (четырехугольные и многогранные) и другие (рис. 9.1, а-в).

Складки могут быть выпущены за пределы крайних опор, образуя консольные свеси. Толщину плоского элемента складки принимают около 1/200 пролета, высоту элемента – не менее 1/10 пролета, а ширину грани – не менее 1/5 пролета. Складками обычно покрывают пролеты до 50 ÷ 60 м, шатрами до 24 м.

Оболочки одинарной кривизны

Тонкостенные оболочки являются одним из видов пространственных конструкций и используются при строительстве зданий и сооружений с помещениями больших площадей (ангаров, стадионов, рынков и т.п.). Тонкостенная оболочка представляет собой изогнутую поверхность, которая при минимальной толщине и соответственно малой массе и расходе материала обладает очень большой несущей способностью, потому что благодаря криволинейной форме действует как пространственная несущая конструкция.

болочки бывают одинарной и двоякой кривизны.

К оболочкам одинарной кривизны относятся оболочки с цилиндрической и конической поверхностями (рис. 9.2, а – в).

Цилиндрические оболочки имеют круглое, эллиптическое или параболическое очертание и опираются на торцевые диафрагмы жесткости, которые могут быть выполнены в виде стен, ферм, арок или рам. В зависимости от длины оболочек их делят на короткие и длинные. Оболочка считается короткой при соотношении ширины (длины волны) к пролету (расстояние между торцевыми диафрагмами) до 1:1,5 и длинной – при большем соотношении (рис. 9.2, а; б).

Рис. 9.2. Оболочки одинарной кривизны:

а, б – длинная и короткая цилиндрические оболочки; в – коническая оболочка; г – основные элементы сборной железобетонной длинной цилиндрической оболочки; д – сборные длинные и короткие цилиндрические оболочки; 1 – образующая; 2 – диафрагма; 3 – оболочка; 4 – сборная диафрагма жесткости (сплошная диафрагма, арочная, рамная); 5 – сборный железобетонный бортовой элемент; 6 – сборная железобетонная цилиндрическая секция; 7 – плоский элемент покрытия короткой цилиндрической оболочки

По продольным краям длинных оболочек предусматриваются бортовые элементы (ребра жесткости), в которых размещается продольная арматура, позволяющая работать оболочке вдоль продольного пролета подобно балке. Кроме того, бортовые элементы, воспринимающие распор от работы оболочек в поперечном направлении, должны обладать достаточной жесткостью и в горизонтальном направлении, т. е. вдоль длины волны.

Длина волны l длинной цилиндрической оболочки обычно не превышает 12 м.

Сборные длинные цилиндрические оболочки членятся обычно на цилиндрические секции, бортовые элементы и диафрагмы жесткости, арматура которых в процессе монтажа сваривается между собой и замоноличивается.

Длинные цилиндрические оболочки целесообразно применять для покрытий больших помещений с прямоугольным очертанием в плане.

Оболочки двоякой кривизны

Переход от оболочек одинарной кривизны к оболочкам двоякой кривизны знаменует собой новый этап в развитии оболочек. Если в цилиндрических оболочках действие изгибающих усилий было весьма значительно, то в оболочках двоякой кривизны действие этих усилий сводится к минимуму.

Среди множества оболочек двоякой кривизны можно выделить две группы:

– оболочки с одинаковым направлением одной и другой кривизны – купола, оболочки с поверхностью переноса – эллиптические параболоиды, сферические оболочки и другие (рис. 9.3);

– оболочки с противоположным направлением второй кривизны – коноиды, однополые гиперболоиды, гиперболические параболоиды (рис. 9.4).

Рис. 9.3. Оболочки двоякой положительной кривизны:

а – гладкий купол; б – ребристый купол; в – ребристо-кольцевой купол; г – сетчатый купол; д – геодезический или многогранный купол; е – волнистый купол; ж, и – оболочки двоякой положительной кривизны; ж – оболочка с поверхностью переноса(эллиптический параболоид); з – сферическая оболочка; и, к – сборные оболочки; 1 – парабола (направляющая); 2 – эллипс, круг (образующая); 3, 4 – круг, парабола (образующие или направляющие); 5 – круг, парабола (образующая); 6 – диафрагмы в виде ферм; 7 – криволинейные сборные элементы; 8 – плоские элементы

Распор от купола, как правило, воспринимается нижним опорным кольцом, работающим на растяжение, выполняемым из железобетона или металла. В верхней части куполов может устраиваться отверстие для световых и аэрационных фонарей.

Это отверстие обрамляется верхним опорным кольцом, испытывающим сжимающие усилия.

Современные купола по своим конструктивным формам могут быть подразделены: на гладкие, ребристые, ребристо-кольцевые, сетчатые, геодезические и волнистые (рис. 9.3, а-е).

Гладкие купола (рис. 9.3, а) имеют гладкие внутреннюю и внешнюю поверхности, их осуществляют, как правило, из железобетонных монолитных конструкций. В нижней части железобетонных куполов оболочка утолщается и соединяется с опорным кольцом.

Ребристые купола (рис. 9.3, б) образуются с помощью полуарок прямо-угольного сечения или сегментных форм (ребер), по которым укладывается ограждающая конструкция. Ребра опираются на нижнее растянутое кольцо и верхнее сжатое опорное кольцо, на котором может быть размещен световой или аэрационный фонарь. Между ребрами устанавливаются прогоны и связевые элементы, обеспечивающие пространственную жесткость ребристого купола.

Усилия в куполе действуют в меридиональном и широтном направлениях. По меридиану возникают сжимающие напряжения, по широтам, начиная с вершины до известного предела, возникают сжимающие напряжения, переходящие постепенно в растягивающие, которые достигают своего максимума у нижнего края купола.

Ребристо-кольцевые купола (рис. 9.3, в) помимо меридиональных ребер имеют соединенные с ними горизонтальные кольца, придающие конструкции пространственную жесткость и воспринимающие усилия распора. Ребра и кольца образуют пространственный каркас купола, в связи с чем ограждающая конструкция может быть очень легкая и может работать совместно с каркасом, если конструкции куполов из железобетона и дерева, или быть только ограждением, что характерно для металлических ребристо-кольцевых куполов. В ребристых и ребристо-кольцевых куполах возможно применение светопрозрачных ограждений между ребрами и кольцами в виде остекления, стекложелезобетонных конструкций и т.п.

В нашей стране получили применение сборные ребристо-кольцевые купола из железобетонных ребристых панелей, ребра которых образуют меридиональные ребра и кольца купола. Разрезка на сборные элементы производится по кольцевым и меридиональным линиям. Возведение сборных куполов осуществляется индустриальными методами с использованием инвентарных лесов и подмостей или системой специальных оттяжек, без лесов. В качестве примера применения покрытия такой формы можно привести сборный ребристо-кольцевой купол здания цирка в Киеве. Он имеет пролет 42,8 м, стрелу подъема 7,72 м.

Сетчатые купола (рис. 9.3, г) представляют собой системы стержней (прямолинейных или изогнутых) с узловыми соединениями, вписанными в сферическую поверхность.

В качестве стержней используются стальные и алюминиевые трубы. Сетчатая конструкция обеспечивает единство пространственной работы системы, позволяет снизить вес покрытия и эффективно использовать светопрозрачные ограждения. Наибольшую сложность представляет конструкция узловых соединений, где сходятся в одной точке 6 ÷ 8 и более стержней. В этой связи разработаны специальные конструкции узловых креплений, позволяющие достаточно просто монтировать и надежно скреплять стержни, сходящиеся в узле с разных направлений[6].

Геодезический купол (или многогранный) представляет собой многогранник, по форме близкий к сферической поверхности (рис. 9.3, д), грани которого треугольные, ромбические или многоугольные элементы. Конструктивное решение этих куполов аналогично сетчатым куполам. Благодаря легкости, транспортабельности, простоте монтажа (без лесов) такие конструкции получили большое распространение в практике строительства выставочных павильонов и других большепролетных сооружений.

Волнистые (и складчатые) купола (рис. 9.3, е) имеют поверхность, состоящую из оболочек двоякой кривизны или складок, сходящихся к полюсу купола. Придание поверхности купола складчатого или волнистого очертания увеличивает его поверхность, усложняет устройство утепления кровли, а также выполнения опалубки или изготовления сборных элементов. Пространственная жесткость таких покрытий обеспечивается ребрами, образующимися по линиям пересечений оболочек от опор до полюса купола. В качестве примера такой конструкции купола можно привести покрытие нового цирка в Москве, выполненного в виде стального складчатого купола с нижним опорным кольцом диаметром 65 и верхним – 8,5 м.

Оболочки с поверхностью переноса и сферические парусные оболочки.

Оболочки с поверхностью переноса применяют при покрытии прямоугольных или многоугольных в плане помещений. Опираются такие оболочки на диафрагмы по всем сторонам многоугольника.

Поверхность тонкостенной оболочки переноса (оболочки двоякой положительной гауссовой кривизны – бочарный свод) образуется путем перемещения кривой кругового, параболического или эллиптического очертания по другой кривой, при условии, что обе кривые вогнуты к верху и находятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 9.3, ж).

Сферические парусные оболочки (парусный свод) образуются в том случае, когда сферическая поверхность ограничивается вертикальными плоскостями, построенными на сторонах квадрата. Диафрагмы жесткости в этом случае одинаковы для всех четырех сторон (рис. 9.3, з).

Оболочки, имеющие отношение стрелы подъема к пролету 1/1 ÷ 1/4, называются вспарушенными, а 1/5 ÷ 1/6 – пологими. Эти оболочки широко используются в зальных помещениях прямоугольной формы в плане общественных зданий (крытые рынки, выставки, и др.). Как правило, оболочки выполняются в сборных конструкциях (рис. 9.3, и; к).

Оболочки с противоположным направлением одной и другой кривизны.

К ним относятся коноиды, однополые гиперболоиды вращения и гиперболические параболоиды.

Коноид[7]. При образовании коноида образующая прямая опирается на кривую и на прямую линии (рис. 9.4, а). В результате получается поверхность с противоположным направлением одной кривизны. Коноид применяется главным образом для шедовых покрытий и дает возможность получать множество разнообразных форм.

Направляющая кривой коноида может быть параболой или круговой кривой.

Коноидальная оболочка в шедовом покрытии позволяет обеспечить естественное освещение и проветривание помещений.

Опорными элементами коноидных оболочек могут являться арки и рандбалки, а также и другие конструкции. Обычная величина пролетов коноидных оболочек – от 18 до 60 м.

Возникающие в оболочке коноида растягивающие напряжения передаются на жесткие диафрагмы. Нагрузка оболочки коноида воспринимается четырьмя опорами, размещаемыми обычно в четырех угловых точках оболочки.

Однополый гиперболоид вращения (гиперболические оболочки). Образующая прямая однополого гиперболоида вращения оборачивается вокруг оси, с которой она не пересекается в наклонном положении (рис. 9.4, б). При пересечении этой прямой возникают как бы две системы образующих, пересекающихся на поверхности оболочки. Можно, естественно, представить себе, что однополый гиперболоид образуется вращением гиперболы, обращенной выпуклой стороной к оси вращения, кривая которой образована гиперболой.

Рис. 9.4. Наиболее распространенные формы оболочек двоякой кривизны:

а – коноид; б – однополый гиперболоид; в, г – гиперболический параболоид;

1 – круг, парабола (направляющая); 2 – прямая (направляющая); 3 – прямая (образующая); 4 – ось вращения; 5 – круг, эллипс, парабола (направляющие); 6 – гипербола;
7 – парабола с вершиной вверх; 8 – парабола с вершиной вниз; 9 – прямые образующие линейчатую поверхность

Гиперболический параболоид (называется сокращенно «гипара»).

Образование поверхности гиперболического параболоида определяется двумя системами непараллельных и непересекающихся прямых (рис. 9.4, в; г), которые называются направляющими линиями. Каждая точка по поверхности гиперболического параболоида является точкой пересечения двух образующих, входящих в состав поверхности.

При равномерно распределенной нагрузке напряжения во всех точках поверхности гипара имеет постоянную величину. Это объясняется тем, что усилия растяжения и сжатия одинаковы для каждой точки. Вот почему гипары обладают большой сопротивляемостью к выпучиванию. Когда оболочка под действием нагрузки стремится прогнуться, растягивающее напряжение в направлении нормальном к этому давлению автоматически возрастает. Это позволяет выполнять оболочки малой толщины часто без окаймляющих бортовых элементов.

Покрытия в форме гипаров осуществляются из железобетона: монолитного или сборного, армоцемента, металла и дерева, как правило, с гладкой внутренней поверхностью, с контурными ребрами, а также в некоторых случаях с ребристой внутренней поверхностью. Сборные элементы собираются из железобетонных или армоцементных плит размерами 2x3 и 3x3 м. Оболочки в форме гипаров создают распор, воспринимаемый преднапряженными затяжками, контурными ребрами или их сочетанием

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 845; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!