Железобетонные оболочки положительной Гауссовой кривизны

К оболочкам отрицательной кривизны отн. гиперболический параболоид (гипар) и однополостной гиперболоид вращения, важнейшим свойством которых является линейчатость поверхности.

Гипары

получили распространение благодаря арх. и констр. особенностям форм, большой жёсткости и несущей способности, хор. эконом. и эксплуатационным качествам.

Размеры перекрываемого плана 10...70м, иногда и 100.

Возводятся, главным образом, из ж\б. Линейчатость поверхности позволяет упростить опалубку и армирование конструкции.

Гипар получается, когда к двум выпуклым кверху параболам подвешен ряд одинаковых парабол, выпуклых книзу. Полученная седловидная поверхность пред. собой пов-ть двоякой кривизны с противоположными знаками. Пов-ть гипара м.б. образована:

- Плоскопараллельным перемещением образующей параболы по направляющей параболе (параболы имеют кривизны разного знака);

- Скольжением образующей прямой по двум скрещивающимся в пространстве прямолинейным направляющим

- смещением по вертикали углов плоского черырёхугольника, кот. становится пространственным.

Покрытия из гипаров бывают одиночными и составными, в виде сочетаний нескольких Эл-в оболочки, одно- и многопролётными. Вдоль линий сопряжения, называемых коньками, устраивают рёбра жёсткости.

В арх. практике чаще используются гипары с прямолинейным контуром.

Гипары имеют 2 разновидности:

линии главных кривизн поверхности направлны вдоль диагоналей основания

лин. глав. кр. параллельны сторонам основания.

Г. проектируют с опиранием по контуру на стены, фермы, арки, рамы, балки и др. констр-и, называемые диафрагмами, кроме того могут иметь точечное опирание в углах на пилоны (контрфорсы) или фундаменты.

Жб гипары

бывают монолитными, сборными и сборно-монолитными. Сборные имеют достаточно высокие технико-эконом. показатели, их достоинством явл. индустриальность изготовления однотипных сборных элементов, недостатком – высокая трудоёмкость монтажа и значительный объём бетонирования швов м/у плитами.

Плиты монолитных гипаров выполняют гладкими толщиной 1/400...1/600 пролёта. С целью повышения жёсткости оболочки пролётом б. 36м в плите предусматривают рёбра жёсткости. По периметру гипара проектируют бортовые элементы прямоуг. сечения высотой не менее 1/80 пролёта. Плиты армируются.

Сборный гипар компонуют из плит с пов-ю гипара, коньковых и контурных элементов. Плиты окаймляются рёбрами. Поле плиты армируют сварной сеткой.

Мл гипары.

проек-т в виде сетчатых констр-й. Констр. схема такого покрытия м.б. образована из отд. панелей «на пролёт». На стройплощадке панели объединяются в монтажные блоки. Мл гипары дороже жб, постоено их мало.

Однополостной гиперболоид вращения.

Панель-оболочка пред. собой пов-ть однополостного гиперболоида вращения. Она совмещает преимущества пространственной работы оболочки двоякой кривизны с конструктивными качествами, присущими пов-тям с прямолинейными образующими.

Для образования панели-оболочки из однополостного гиперболоида враще­ния (с очень большим радиусом вращения) в горловой зоне вырезается узкая полоса.

Изгибную жесткость панели можно повысить введением продольного реб­ра— киля. С целью уменьшения веса большепролетных панелей (более 18 м) киль выполняют облегченным, с тонкой стенкой и вертикальными ребрами жест­кости, с отверстиями или затяжкой.

Бескилевые панели-оболочки армируют предварительно напряженной высо­копрочной проволокой или прядями в виде двух пакетов, расположенных по двум системам прямолинейных образующих (рис. 11.15). В килевых панелях-оболочках предварительно напряженную арматуру располагают в киле. Затяжки в панелях выполняют из прокатных профилей или железобетонными, армиро­ванными стержневой арматурой, одно- или многопрядными канатами. Поле па­нели армируют сварными сетками из холоднотянутой проволоки, продольные борта и киль — сварными каркасами и отдельными стержнями, а торцевые ди­афрагмы — сварными сетками, каркасами и отдельными стержнями.

Гиперболические панели применяют в распорных и безраспорных волнистых покрытиях зданий. Распорные покрытия собирают, как правило, из ненапряженных панелей, длину которых назначают кратной длине свода, а ши­рину — кратной модульному шагу колонн — 6 м. Для безраспорных волнистых покрытий рекомендуются предварительно напряженные панели размерами 3x12, 3x15, 3x21, 3x24 м. Они обрамляются продольными ребрами (бортами) и торце­выми диафрагмами (вертикальными и наклонными). Панели могут не иметь тор­цевых диафрагм и опираться на поддерживающие конструкции с очертанием, соответствующим поперечному профилю панелей. В покрытиях из таких оболо­чек могут быть проемы различной формы для освещения и аэрации.

Оболочки проектировались как разрезные, многоволновые и представляют собой вспарушенную ребристую железобетонную скорлупу, опирающуюся по контуру на жесткие диафрагмы (контурные фермы).

По расположению в плане плиты скорлупы делятся на средние, контурные и угловые (всего семь типоразмеров по опалубке). Плиты усилены диагональными ребрами высотой 200 мм и окаймлены бортами высотой 80 мм. Армируются плиты сварными сетками и каркасами и изготовляются из бетона марок 300 и 400.

Контурные фермы для оболочек 36х36 м собираются из раскосных предварительно-напряженных полуферм длиной 18 м, а для оболочек 24х24 м фермы выполняются цельными безраскосными предварительно-напряженными. Нижние пояса ферм армируются стержневой арматурой из стали класса А-IIIв, упрочненной путем вытяжки, остальные элементы —сварными каркасами и сетками. Марка бетона 400.

Для оболочек положительной или отрицательной гауссовой кривизны целесообразно располагать ребра в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Для цилиндрических оболочек может быть принято (если это оправдано архитектурными требованиями и производственными условиями) усиление оболочки только кольцевыми ребрами.

Дата добавления: 2015-08-18