Здания с покрытиями нетиповых конструкций
Покрытия - оболочки
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.
Рассмотрим примеры устройства наиболее распространенных покрытий.
Сборные железобетонные покрытия в виде цилиндрических оболочек
наиболее эффективно устраивать из крупноразмерных (длиной на пролет)
сводчатых панелей, выполняющих одновременно функции плит покрытия и
стропильных ферм (балок). Такие панели изготовляют с П-образным
поперечным сечением (плиты П) и шатровым или сводчатым (плиты КЖС и
КСО) продольным профилем. Их применяют для перекрытия пролетов 18 и
24 м. Ширина плит 3 м.
На схеме ниже, поз. а показано покрытие из плит-оболочек КСО, у
которых несущие продольные диафрагмы, выполняющие роль стропильных
конструкций, сделаны в виде безраскосной фермы. Это позволяет
прокладывать коммуникации в плоскости конструкций покрытия.
Плиты-оболочки КСО, КЖС или П устанавливают на подстропильные фермы
и крепят к ним, приваривая закладные детали к опорным пластинам на
верхнем поясе ферм.
Применение таких конструкций покрытия упрощает монтаж каркасов
зданий: после установки, выверки и закрепления колонн монтируют
подстропильные фермы; в том же потоке устанавливают панели-оболочки
покрытия. Конструкции стропят, поднимают и устанавливают
традиционными способами.
Цилиндрические оболочки делают также и сборными из ребристых плит
размером 3 х 6 м, укрупняя их в монтажные секции 3 х 18 м (по три
плиты в секции) и устанавливая на стропильные конструкции (см. схему
ниже, поз. б).
Покрытие из цилиндрических оболочек
а - панелей-оболочек КСО, б - монтаж оболочек
укрупненными блоками из ребристых плит; 1 - колонны, 2 -
панель-оболочка КСО, 3 - подстропильная ферма, 4 - укрупненный блок
оболочки из ребристых плит, 5 - контурная ферма (диафрагма), 6 -
стропильная балка (ферма), 7 - блок оболочки с временной
(инвентарной) затяжкой.
Оболочки двоякой положительной кривизны применяют для покрытия
одноэтажных зданий с сеткой колонн 18 х 24 и 18 х 30 м и монтируют
без временных опор из железобетонных ребристых плит размером 3 х 6
м, очерченных по цилиндрической поверхности со стрелой подъема 10
... 20 см. Плиты перед монтажом укрупняют на нулевой отметке в
секции размером 3 х 18 м (из трех плит) с установкой временной
инвентарной затяжки (см. схему ниже, поз. а) шпренгельного типа.
Секции устанавливают на контурные фермы-диафрагмы, не используя
поддерживающих лесов (см. схему ниже, поз. б). Диафрагмы могут быть
из железобетонных или стальных ферм. После соединительной сварки
секций и замоноличивания между ними швов монтажные затяжки снимают.
Конструкция инвентарной затяжки такова, что ее снимают монтажники,
находящиеся на смонтированном покрытии.
Бескондукторный монтаж оболочки положительной двоякой кривизны
а - укрупнительная сборка монтажной секции оболочки,
б - схема монтажа; 1 - плита крайняя, 2 - то же, средняя, 3 - канат
диаметром 20 мм, 4 - стенд для укрупнительной сборки, 5 - затяжка
диаметром 28 мм, 6 - регулировочный фаркопф, 7 - распорка (труба
диаметром 100 мм), 8 - покрытие из секций-оболочек, 9 - контурные
фермы-диафрагмы.
При монтаже оболочек больших размеров, например 42 х 42 м, 88 х 88 м
и более, используют временные опоры или другие конструкции,
поддерживающие покрытие в процессе сборки и закрепления.