Пространственные конструкции покрытий общественных зданий. Их виды и материалы. Область применения.

Необходимость устройства большепролетных покрытий (9 м и более) в основном возникает при проектировании общественных и промышленных зданий. Общественные здания с большими пролетами – это зрелищные, спортивные, торговые, выставочные, учебные и др. здания зального типа. В промышленных зданиях устройство таких покрытий необходимо по требованиям технологического процесса – в цехах с громоздким оборудованием (тяжелое машиностроение), в зданиях ТЭЦ, АЭС, в ангарах для самолетов и т. п. зданиях.

Большепролетные покрытия классифицируются по следующим признакам:

1) по конструктивной системе:

а) плоскостные покрытия:

– большепролетные настилы выполняются пролетами 9, 12, 15, 18 и 24 м в виде тонкостенных железобетонных ребристых плит или плит коробчатого сечения. Такие настилы одновременно являются несущей и ограждающей конструкцией покрытия и применяются в общественных и жилых зданиях. Основные формы большепролетных пространственных покрытий: а – цилиндрический свод; б – крестовый свод; в – сомкнутый свод; г – купол; бд – парусный свод; е– пологая оболочка; ж – бочарный свод; з – лотковый свод; и– поверхность в форме гиперболического параболоида; к – покрытие из четырех оболочек в форме гиперболического параболоида. Висячие пространственные покрытия: а– плоское, б – пространственное двоякой кривизны; в – пространственное горизонтальное.

Плоскостные несущие конструкции покрытий:

а – типовые сборные железобетонные балки;

б – типовые сборные железобетонные фермы;

в – двухшарнирная металлическая рама пролетом 80 м

б) пространственные покрытия:

– своды, купола,оболочки, складки отличаются большим разнообразием форм и применяются при проектировании как общественных, так и промышленных зданий – см. рис. 3.52, 3.53. Большинство данных конструкций покрытий одновременно выполняют несущие и ограждающие функции в здании.

2) По материалу: а) металлические; б) железобетонные; в) деревянные (пролетом до 30 м).

Пространственные большепролетные покрытия являются наиболее перспективными и экономичными. Выбор геометрических форм пространственных конструкций производят с учетом функциональных, градостроительных и эстетических требований, а также условий рациональной статической работы и членения поверхностей на сборные элементы, отвечающие индустриальности изготовления и монтажа. Пролет пространственных покрытий может составлять 18 ¸ 100 м; – висячие покрытия, в которых основными несущими конструкциями являются гибкие тросы, воспринимающие только растягивающие усилия. Висячие покрытия состоят из трех основных частей: несущей конструкции, опорных контуров и плит ограждения. В качестве несущих конструкций применяются вантовые (тросовые) системы, комбинированные системы из вант и балок, а также вантовые фермы. Висячие покрытия отличаются высокой прочностью, гибкостью, долговечностью, а также малым расходом стали. Данный тип большепролетных покрытий применяется при проектировании общественных и промышленных зданий с пролетами 18¸ 100 м.