Принципы проектирования структурных покрытий.

Конструкция представляет собой пластинчато-стержневую регулярную структурную плиту покрытия. Верхний пояс покрытия представляет собой железобетонную плиту, рёбра выполнены в виде армоцементных тонкостенных пластин пересекающихся в пространстве, нижний пояс составлен стержневыми металлическими элементами, соединяющими между собой узлы пересечения армоцементных рёбер.

+: пространственность работы системы; повышенная надёжность от внезапных разрушений; возможность перекрытия больших пролётов; удобство проектирования подвесных потолков; максимальная унификация узлов и элементов; снижение затрат на транспорт; возможность использования совершенных методов монтажа-сборки на земле и подъёма покрытия крупными блоками; архитектурная выразительность и возможность применения для зданий различного назначения.

-: жёсткая унификация элементов, которая приводит к увеличению расхода материала, сложность расчёта из-за большой степени статической неопределимости, сложность работы узловых соединений, а также повышенный расход материала вследствие наличия так называемых «лишних связей». Наличие этих недостатков обуславливает актуальность решения задачи оптимального проектирования применительно к структурным конструкциям покрытий.

Оптимизация структурных покрытий на основе армоцементных элементов заключается в определении оптимальных геометрических размеров и формы элементов (высота конструкции, форма и размеры ячеек конструкции, количество элементов, площадь поперечного сечения каждого элемента, количество узлов опирания конструкции и т.д.). Но перед тем как приступать к решению задачи оптимизации необходимо задаться не варьируемыми параметрами. Такими параметрами будут являться: тип топологии конструкции, материал элементов конструкции, назначения перекрываемого здания. Такие варьируемые параметры, как размеры и форма ячеек, напрямую зависят от размеров в плане перекрываемого здания. Так, например, плиты с квадратной ячейкой наиболее рационально применять при квадратной форме в плане, чтобы конструкция работала одинаково в обоих направлениях. При переходе к прямоугольной форме плиты пространственная работа утрачивается и конструкция работает как ряд параллельных ферм, что сказывается на лёгкости и экономичности. Такие конструкции целесообразно применять в покрытии зданий пролетом 18,0 – 24,0 м с соотношением сторон 1:1…1:1,5.