Вопрос 18. Одноэтажные производственные и гражданские здания с перекрестно-стержневым и структурным системами покрытий. Генеральные размеры. Способы опирания, узлы.

Существует 2 типа стр. плит –с квадратной ячейкой и с треугольной. В плите с квадратными ячейками узлы верхнего и нижнего поясов смещены относительно друг друга на половину стороны ячейки.

Структурную плиту можно представить как составленную из «кристаллических» элементов -4-х угольная пирамида.

Габариты-размер плиты в плане-18х18, 24х24…54х54.

Плиты с треугольной ячейкой применяются для залов с круглой или сложной формой в плане. Ячейкой верхнего и нижнего поясов является равносторонний треугольник.

В такой плите узлы верхних и нижних поясов смещены относительно друг друга на 1/3 стороны ячейки, то есть узлы лежат на пересечении меридиан.

Кристаллом второй плиты является треугольная пирамида.

Вопрос 15. Покрытия зданий с использованием цилиндрических сводов и оболочек, оболочек переноса и сферических оболочек: схемы, размеры, основные конструктивные элементы, проверка прочности.
Пространственно изогнутые и тонкостенные, эти конструкции, благодаря непрерывности и плавности формы, обладают свойством равномерного распределения сил по всему сечению. Сама геометрия формы помогает им стать прочнее.
Оболочка - пространственная конструкция, у которой верхняя и нижняя поверхности криволинейны, а расстояние между ними (толщина оболочки) так малы, что отношение толщины конструкции (оболочки) к радиусу ее кривизны составляет от 1/20 до 1/1000.
В строительстве применяют оболочки: сферические, цилиндрические, эллиптические, гиперболические, складчатые и др.Для покрытий производственных зданий чаще всего используют оболочки положительной кривизны; в покрытиях общественных, спортивных и других сооружений - нередко висячие оболочки отрицательной кривизны.
Типы оболочек.
1. Цилиндрические
2. Гипары
3. двоякой кривизны
Оболочки одинарной кривизны (например, цилиндрические)
Цилиндрическая оболочка получается путём перемещения прямолинейной образующей по криволинейной направляющей. В качестве направляющей м.б. окружность, парабола. Цилиндрические оболочки относят к конструкциям нулевой гауссовой кривизны.

1 – тонкая изогнутая цилиндрическая плита
2 – бортовой элемент
3 – диафрагма
h – полная высота оболочки
f – стрела подъёма
L1 – пролёт
L2 – длина волны
Могут быть одноволновыми и многоволновыми, однопролётными и многопролётными.
Опирание оболочек в основном осуществляется на колонны, расположенные по углам, либо на несущие стены.
По технологии изготовления делятся на монолитные и сборные.
Габариты: полная высота оболочки h = (1/10:1/12)L1, h = (1/6:1/8)L2. Толщина - (1/200:1/300)L2, но не менее 5-6 см для монолитной, 3-4 см для сборной.
Сборные оболочки бывают из крупных цилиндрических плит, либо из мелких и плоских.
Бортовой элемент в оболочках применяется для обеспечения жёсткости в продольном направлении, его внешний вид зависит от технологий изготовления и условий опирания оболочки.
Оболочки переноса Образуется путём перемещения плоской кривой (образующей) по дуге другой кривой (направляющей). Кривая м.б. параболой, дугой окружности, любой другой кривой линией. Т.к. статическая работа каждого из перечисленных вариантов не сильно отличается друг от друга, то с целью удешевления строительства в основном оболочки выполняются сферической формы.
Как и цилиндрические, такие оболочки могут быть одноволновыми и многоволновыми, однопролётными и многопролётными. Монолитные и сборные.

Своды.
Бывают криволинейными и полигональными.

Своды - это изогнутые вдоль продольной оси длинные цилиндрические, волнистые или складчатые оболочки, у которых гориз. реакция распор действует в направлении пролета L.

Поперечные сечения сводов бывают:

Волнистые Бочарные Складчатые

Своды также бывают одно- и многопролетными. По торцам своды опирают на колонны, рамы, фундаменты. Во всех случаях надо предусматривать затяжки, воспринимающие распор. По характеру опирания- как арки, бесшарнирные, двух- и трехшарнирные.
Своды изготовляют из ж/б плит, гладких или ребристых.
Пролет: 6-12м, 48-100м(бочарный свод).
Также своды бывают сетчатыми, стрельчатыми, крестовыми, крестово-купольными и тд.

Высокие и пологие оболочки
Пологие оболочки – для прямоугольных и квадратных зданий (реже треугольных и многоугольных), это оболочки двоякой кривизны. Они конструируются с диафрагмами жесткости (то есть опираются на рамы, арки, фермы), так как испытывают деформацию изгиба.
Высокие оболочки – купола, для круглых или многоугольных в плане зданий. Это конструкция, образующаяся вращением кривой (круг, парабола, эллипс) вокруг вертикальной оси. Купола бывают ребристые, ребристо-кольцевые, кольцевые, полигональные, сетчатые.

1-Тонкостенная оболочка, 2. Опорное кольцо 3. Верхнее опорное кольцо
Безмоментная работа оболочек:
В куполах возникает 2 разновидности напряженных состояний: безмоментное, возникающее на 80% поверхности купола и моментное, возникающее у опор на 20% поверхности.
При безмоменьном состоянии купола в любом произвольно выделенном элементе возникают только растягивающие усилия N1 и кольцевые усилия N2.