Оболочки из плоских элементов

 

оболочки из плоских элементов

Возможность снижения массы криволинейных конструкций путем расчета их как железобетонных мембран привлекала внимание инженеров-конструкторов в течение с 1920 по 1960 г. К концу этого периода акцент сместился на снижение стоимости рабочей силы и достигалось это переходом на линейные оболочки.

Для пролетов порядка 20 м толщина оболочки определяется в большей степени конструктивными ограничениями, а не усилиями в ней. Минимальная толщина криволинейных и сводчатых бетонных оболочек определялась тем, как подрядчик может их изготовить с экономически оправданными затратами, обеспечением достаточной точности размеров и требований гидроизоляции, различающихся в разных районах мира. В странах с высоким уровнем жизни, стоимость труда велика, а заказчики требуют надежной гидроизоляции. В развивающихся странах, где можно применять более тонкие оболочки, стоимость возведения которых ниже, оболочки остаются весьма популярными конструкциями. В развитых странах в настоящее время используются в основном большепролетные оболочки.

Наше понимание «большого пролета» изменилось. В средневековье большепролетные постройки имели небольшие пролеты. По сравнению с современными. Лишь немногие готические соборы имели нефы шире 15 м. Сейчас можно перекрыть этот пролет крышей из складчатых панелей. В США, Австралии и Северной Европе минимальная экономичная толщина бетонной оболочки составляет 80 мм и конструкция с такой толщиной способна воспринимать определенные изгибающие усилия.

Конструкции из складчатых панелей состоят ИЗ плоских участков, соединенных под различными углами. Так как в них нет непрерывной кривизны, они обязательно подвергаются определенным изгибающим усилиям. Тем не менее стоимость опалубки для них ниже, чем для любых других типов оболочек, включая и оболочки, образуемые вращением прямой линии. Полезная функция складчатых панелей сходна с функцией куполов и сводов, и в них заложены сравнимые, хотя и различающиеся, эстетические качества. Первые железобетонные складчатые панели были использованы в Германии в 20-х годах нашего века для строительства хранилищ угля, которые обычно проектировались с несущими балками.

Первый теоретический анализ складчатых конструкций был дан Швейцером в его докторской диссертации, представленной в Цюрихский технический университет в 1920 г. и нескольких работах, основанных на равенстве углов поворота и прогибов в двух смежных плитах вдоль линии их соединения в складку. Они появились в периодических изданиях на немецком языке в 20-х и 30-х годах. Теория расчета была значительно упрощена, когда в 1947 г. Джордж Винтер, профессор строительной механики Корнелльского университета, применил метод распределения моментов к расчету складчатых конструкций. Каждая плоская часть, формирующая конструкцию складчатой панели, рассматривалась как жестко защемленная. Каждое соединение складок по очереди освобождалось от защемления и проводилось распределение неуравновешенных моментов. Этот способ давал достаточно экономичный метод расчета.

Таким образом, теории расчета оболочек и складчатых плит до 1939 г. были совершенно различными, хотя фактически оба вида конструкций являлись пространственными, требовали определенной толщины и были способны воспринимать изгибающие моменты, вызываемые вертикальной нагрузкой. В 50-х годах были найдены элементы, объединяющие эти два вида конструкций, а различия в их расчете на ЭВМ стали менее значительными.

Во внешнем виде криволинейных и складчатых оболочек мы тоже теперь видим меньше различий. Можно образовать покрытие из складчатых панелей, которые напоминают цилиндрические оболочки, купола или оболочки типа гипара. Как и оболочка, складчатая конструкция требует связей или жестких рам в качестве бортовых элементов.

Складчатые оболочки стали более экономичными с развитием производства водозащитной фанеры и картона, которые можно использовать как легко режущиеся материалы для изготовления опалубок для бетонирования при сравнительно низкой стоимости.   Другой подход к проектированию оболочек из плоских элементов был разработан благодаря работам Пьера Луиджи Нерви, который более 40 лет занимался и проектированием и строительством. Первым примером его работ был авиационный ангар, в котором покрытие перекрывало пространственный каркас, состоящий из линейных элементов. В недавних конструкциях Нерви объединяет каркас с покрытием крыши и разбивает на сборные элементы, изготовляемые в заводских условиях и собираемых с монолитными соединениями на площадке.

Источник материала: grensi.com

Категория: Архитектура
 
 
Нравится  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Комментариев нет
 
 
Оставьте комментарий
Имя*:      
Ваш e-mail*:     (не отображается)
Адрес веб-сайта:      
 
 
Имя:  
Цитата:  
    Закрыть
 
 
 
 
* - обязательные поля
 
 
Сайт продается, присылайте
свои предложения на
cloudinfo@ya.ru