Skins - studopediya

cochilii cu pereți subțiri sunt un tip de structuri spațiale și utilizate în construcția de clădiri și structuri, cu camere foarte mari (hangare, stadioane, piețe, etc.). O manta cu pereți subțiri este o suprafață curbată care se află la o grosime minimă și, în consecință, greutatea minimă și consumul de material are o capacitate foarte mare de portanță deoarece aceasta acționează ca o structură spațială de transport datorită formei curbe. Un experiment simplu, cu o bucată de hârtie arată că o placă foarte subțire curbată devine rezistență datorită formei bulshuyu curbată la forțe externe decât aceeași formă placă plană. coajă tare poate fi ridicat peste cladiri de orice configurație în ceea ce privește: dreptunghiulară, pătrată, circulară, ovală, etc. Chiar și modele de configurație foarte complicate pot fi divizate într-un număr de elemente identice. In fabricile piese de construcții sunt linii de producție separate pentru fabricarea elementelor structurale individuale. Metodele dezvoltate permit mount erecte shell și cupola prin turnuri inventar de sprijin sau fără păduri auxiliare, ceea ce reduce semnificativ timpul de construcție și reduce costul lucrărilor de instalare de acoperire. Pentru schemele structurale carcasă rigidă împărțită într-o carcasă de curbură pozitivă și negativă, membrană umbrelă, bolți și cupole. Piei sunt realizate din beton armat, ferrocement, metal, lemn, plastic și alte materiale care sunt bine acceptate de către forțele de compresie. Învelișul cupola de beton armat prima a fost construit în anul 1925 în Jena. Diametrul său a fost de 40 m, este egal cu diametrul comunicării dom. Petru din Roma. Greutatea învelișului a fost de 30 de ori mai mică decât comunicare Dome. Petru. Acesta este primul exemplu care a arătat promițătoare caracteristici ale noului concept de design. Aspectul de beton armat de stres, crearea de noi metode de calcul, de măsurare, precum și structurile de testare cu ajutorul modelelor, împreună cu statică, cât și beneficiile economice ale utilizării lor - toate au contribuit la răspândirea rapidă a cojile peste tot în lume. Piei au, de asemenea, o serie de avantaje: - în acoperire își îndeplinesc două funcții simultan: structura de susținere și a acoperișului; - acestea sunt rezistente la foc, în multe cazuri, punându-le într-o poziție mai bună, chiar și în aceleași condiții economice; - acestea sunt de neegalat în varietatea și originalitatea formelor în istoria arhitecturii; - În cele din urmă, în comparație cu aceleași structuri boltite și cupolă, de multe ori a depășit lor travee se suprapun la scară. În cazul în care shell-ul de construcție din beton armat a primit suficient de largă de dezvoltare, în metal și construcții din lemn, acestea nu au fost încă utilizare limitată, deoarece acesta nu este găsit încă destul de simplu, din metal si lemn aparte, coji de forme structurale.

coajă multe lungimi de undă (ondulată)

- mai multe straturi paralele (sau pliuri) monolitic elemente de bord comune interconectate având formă ondulată secțiune longitudinală.

membrana ondulator este utilizat pe scară largă datorită expresivitatea lor arhitecturale și o performanță economică bună. Cele mai frecvent utilizate dublu shell consola (tip „fluture“) de diferite forme geometrice suprapunerea platforme w / d.

carcasă cilindrică (figura 3.21) sunt formate din:

- o placă netedă sau striată subțire, curbat de-a lungul suprafeței cilindrice a carcasei în sine;

- elementele prezente în aer care se învecinează cu mantaua exterioară de-a lungul generatoarelor;

- trec prin sau diafragme solide susținute de coloane sau pereți.

În România primul înveliș cilindric monolit (lung și scurt) a apărut în anii '20, prefabricate monolitice - 50-e.

Parametrii geometrici principali ai cochilii cilindrice - deschidere (lungime) L. lățime (coardă) B.-R raza de curbură și grosimea d obolochki-.

Lung cilindric coajă L / B> în mod avantajos efectuate 2 nu precomprimat, se întinde pe ele rar depășesc 30 m (din motive economice). Lățimea cojile luate pentru a fi de 7,5 m grosime -12.5 :. D = 6 ... 8 cm de cochilii necesare pentru elementele dispozitivului de la bord (de la 0,4 până la 1,25 m) ..

Figura 3.21 coajă cilindrice:

lung: a - un singur interval; b - multi-interval; în - bialternanță;

scurt: g - o singură deschidere; etc - multi-interval; e - Shed;

1 - coajă; 2 - cu element de părți; graficul final fasciculului secțiune transversală variabilă - 3; 4 - același arc; 5 - aceeași fermă

Scurt cilindrice coajă L / B <1

- au elemente laterale, ale căror dimensiuni nu depășesc 0,4 x 0,4 m. In membranele scurte pierderi mai probabil de stabilitate, dar ele în general funcționează cu nervuri.

Cochilia cu / L> 3 este considerat a fi arc.

Iluminatul natural în cele mai multe clădiri, acoperite coajă cilindrice prin acoperiri de bandă svetoproemy. Zona svetoproemov individuale poate ajunge la 15% din coajă în planul. Lungimea diafragmei nu trebuie să depășească 3/5 din lungimea bandajului.

Exemplu: hangarul în Anglia pretensionat cochilii cilindrice circulare. Acoperirea hangare cuprinde 3 compartimente (57h33,5 m), din care porțiuni sunt betonate pe sol folosind slipform. Apoi, fiecare din unitățile de acoperire a fost jefuiti în poziția de design, cu o acumulare treptată a lonjeroanelor.

cochilie monolitic prefabricate Național și (Figura 3.22)

Pentru construirea de cochilii cu pereți subțiri, monolit necesare cofraje din lemn, realizate cu cea mai mare precizie. Aceste dispozitive sunt greoaie și costisitoare. Prin urmare, un avantaj evident este utilizarea elementelor prefabricate svornyh.

Figura 3.22 coajă scurt prefabricat:

și - de la ferme și panouri cutate; b - de la panourile KZHS;

1 - echipa panou cu nervuri; 2 - cu element de părți;

3 - ferma cu diafragmă; 4 - KZHS panou

Primul cilindric, ondulat și altele. Înveli preferabil ridicat in situ din beton armat (aproximativ 1950).

La construirea membrane prefabricate apare problema structurării (după montare) eficiență statică ridicată. Rigiditatea statică se realizează inglobarea nodurilor individuale și a articulațiilor.

elemente prefabricate din beton cu pereți subțiri care formează după asamblare, o suprafață aproximând forma ideală a carcasei. Acest lucru ar trebui să evite geometrii complexe și interfețe pentru a crește complexitatea de proiectare.

In cele din urma izolat sistem în plăci individuale trebuie transformată într-un singur element cooperant a structurilor spațiale - shell.

Costul cochilii prefabricate peste costul monolitică, construit prin metode industriale.

Acum schele mobile (de conducte metalice, etc.) sau unități mecanizate chiar speciale (paroprogrev, aspirarea) pentru construirea monolitului in membranele forme complexe în loc de consumatoare de timp și costisitoare cofraje din lemn si schele aplicate.

Prin structuri prefabricate și învelișuri monolitice prefabricate în afară cilindric armat carapace de beton includ dublă curbură (pozitive și negative-Gaussian). Acestea sunt, în multe cazuri, mai economice decât cilindrice.

Skins dublă curbură (pozitive sau negative)

În plus cochilii cilindrice structura proiectate și cochilii prefabricate monolit prefabricate din beton de dublă curbură (uneori denumite membrane de rulare biconvex), cu dimensiuni ale planului 12h24, 18x24, 24x24, 36x36, care consumul de material, în multe cazuri, cilindrice economic (ris.3.23).

shell Ris.3.23 de curbură Gaussian pozitiv,

sprijinit pe părțile laterale cu privire la diverse de proiectare contur:

1 - coajă; 2 - ferma; 3 - arc; 4 - coloana; 5 - un perete; 6 - un suport;

7 - strângere; 8 - grindă curbată

cochilii de acoperire de curbură pozitivă într-un plan de design dreptunghiular (pătrat) sunt destul de avansate. Consumul de materiale acestea sunt economice, o destinație de plasare permis rar de suporturi, creând astfel condiții favorabile pentru funcționarea spațiilor de instalații industriale și publice. Gama se întinde pe aceste structuri. - 12 până la 120 m cojile pot fi unice sau multiwave în una sau ambele direcții. Materiale de acoperire de acest tip sunt construite, de preferință, în beton armat, lemn mai puțin.

Pentru construirea membranelor monolitice este cofraje necesar și susținerea dispozitivului de schele. Efectuarea pe site-cofraje, armături metalice, beton și alte lucrări de metode industriale este dificil. Prin urmare, pentru practicile naționale de construcție astfel de cojile nu este caracteristică, în timp ce capacul prefabricat pe scară largă.

Soluție constructivă modulară cochilie superficială depinde de metoda de construcție și de divizare în elemente prefabricate. Majoritatea se folosesc pentru rotirea suprafeței (sferică, toroidală) sau suprafața periferică a transferului. cochilie Echipa este format din plăci cu pereți subțiri (panouri) și elemente de buclă. Ca formă placă de suprafață poate fi plană, cilindrică și dublă curbură.

În echipele de practica interne efectuate acoperirea rem diagramă structurală (fig. 3.24). într-un design (vezi. Fig. 3.24 a) teaca de transfer este realizată din panouri plane de dimensiuni 3x3 m, amplificate de nervurile de contur. În mijlocul învelișului aplicat pătrat, iar în zonele marginale - panouri în formă de diamant. Panourile de colț Nervurile diagonale sunt prevăzute cu canale de armare precomprimat. Într-un alt design (vezi. Fig. 3.24 b) un înveliș sferic din panouri cilindrice dimensiune 3x12 m și structuri în buclă având un plan înclinat. În al treilea schema (a se vedea figura 3.24 in.) Cochilie de rotație (axa orizontală) este împărțită în trei zone: Mediu format din plăci zimțate cilindrice similare, un plan dreptunghiular, cu dimensiunile de 3x6 m și două zone de capăt - de același tip de plăci cilindrice. forma trapezoidala. Construcția a adoptat ca segment agricole de contur - bezraskosnaya sau zăbrele triunghiulare.

acoperiri Constructive de circuit Ris.3.24 cu teci de rulare

suprafețe de curbură pozitive formate:

și - transferarea (de la panoul plat de 3x3 m); b - domeniul de aplicare (a panoului cilindric 3x12 m); la - rotație (a panoului cilindric 3x12 m);

1 - suprafața de transfer; 2 - proiectare contur; 3 - panou carcasă;

4 - suprafața sferică; 5 - o suprafață de rotație cu o axă orizontală de rotație; 6 - ferma Segment; 7 - coajă extremă centura panou;

8 - elementul marginal; 9 - Valve de presă

Prin membranele curbură negativă sunt paraboloid hiperbolic (GIPAR) și hyperboloids de rotație cu prelată, care este cea mai importantă proprietate a suprafeței decis.

GIPAR au proliferat datorită caracteristicilor arhitecturale și de design de forme, rigiditate mare și capacitate portantă, valențele economice și operaționale bune, posibilitatea de formare a diferitelor sisteme utilizate în proiectarea de dispunere tridimensională a clădirilor. Astfel de acoperiri sunt utilizate pentru acoperiri publice, hale industriale, panouri de perete și forme arhitecturale mici. Dimensiunile planului suprapuși variază de la 10 la 70 m, uneori ajungând la 100 m.

GIPAR construit în principal din beton. Suprafața Ruledness simplifică cofraj și armare de design. In ultimii ani, a fost folosit lemn, metal și carcasa din plastic, precum și combinații ale acestor materiale.

GIPAR face parte din suprafețele raznoznachnoy dublă curbură - centre de curbură află pe părți opuse ale suprafeței. trei moduri de folosit aspectul său grafic (fig. 3.25).

Figura 3.25 Metode de formare GIPAR suprafață:

o, r - formarea transferului de suprafață a unei parabole; b - la fel ca și pentru un ghidaj oblic drept; în - dreptunghi spațial;

1. 2 - parabole; 3. 4 - linii drepte; 5 - hiperbolă

acoperiri GIPAR sunt singure componente și, ca o combinație de mai multe elemente de coajă, mono și multi-hop (fig. 3.26). De-a lungul liniilor de interfață, numit patine, montate pe coaste.

Practica arhitecturală este cel mai des folosit GIPAR contur rectiliniu. Sunt cunoscute de asemenea acoperiri cu un profil de camă de trei sau mai multe elemente (Fig. 3.27).

Concluzie: 1) toate structurile spațiale, de obicei, mai economic coajă pozitiv curbura Gauss; 2) coajă tipice sunt utile pentru clădirile în care o distanță între coloană mare datorită caracteristicilor tehnologice de producție.

Figura 3.26 diagrame de acoperire GIPAR cu margini drepte:

a, b - GIPAR unică; în - s - single-span compozit GIPAR;

și - l - component, multi GIPAR

Figura 3.27 Schema de acoperire GIPAR cu un profil de camă:

și - schema de inghinală; b, c, d - coajă singură deschidere;

d -, multi-shell

Design GIPAR jurnalizată de-a lungul conturului pereților, ferme, arce, rame, grinzi și alte structuri, numite diafragmele, în plus, ele pot avea un punct jurnalizată în colțuri de pe stâlpii (contrafortii) sau fundații.

hiperboloid de revoluție este de tip foaie o bază geometrică pentru o formă comună în construcția de panouri prefabricate din beton de scoici hiperbolice, efectul economic al care este crescută prin utilizarea de precomprimare. Mai ales în mod eficient aplicarea lor în acoperirile lungimi multiple.

Panel-shell este un hiperboloid suprafață sub formă de foi. Acesta combină avantajele plicului de lucru spațială cu duble calități de proiectare curbura suprafețelor inerente cu generatoarele drepte (fig. 3.28, 3.29).

Ris.3.28 hiperboloid de rotație și panou coajă hiperbolic:

și - o metodă de formare a învelișului de suprafață a hiperboloidul-panel de tip foaie; b - schema panou geometric; a - e - tipuri de secțiuni transversale ale panoului: chila ratite, cu o deschidere în chilei, cu strângere; w - secțiune transversală redusă la calcularea panoului ratite de îndoire; h - la fel ca și panoul chilei

Figura 3.29 Schema de acoperire panouri hiperbolice m dimensiuni 3x6 si 3x12 m:

a, b, c - capac boltit; g - aceleași raze de;

1 - panou; 2 - arc; 3 - grindă; 4 - Ferma