Своды и купола – оболочки с применением древесины и пластмасс

   Пластмассы, обладая высокой прочностью, в то же время отличаются от традиционных материалов высокой удельной деформативностью, что ограничивает их применение в плоских несущих конструкциях. Пластмассы используют в пространственных малодеформативных конструкциях – сводах и куполах – оболочках. Эти конструкции имеют большую пространственную жесткость, работают главным образом на продольные усилия и в них используют высокие прочностные свойства пластмасс. Своды и купола оболочки создают из однотипных сборных элементов и благодаря легкости монтируют с применением простейшего оборудования. Ими можно перекрывать большие пролеты.

   Своды и купола-оболочки изготавливают из однослойных стеклопластиков, которые формуют в виде жестких профилей (для неотапливаемых зданий), ребристых плит из древесины и фанеры и трехслойных сплошных плит с полками из стеклопластика, алюминия и фанеры и средним слоем из пенопласта (для отапливаемых зданий).

   Купола часто проектируют сетчатой конструкции, поверхность которых выполняют многогранной из вписанных в нее плоских треугольных или шестиугольных пластмассовых сплошных или ребристых плит, а также клееной древесины.

   В настоящее время своды и купола-оболочки применяют как светопрозрачные конструкции покрытия на всей ее площади или на отдельных участках в виде зенитных фонарей, в качестве ограждающих конструкций с требованиями диэлектричности и «радиопрозрачности», в выставочных павильонах, спортивных зданиях и т.п.

   Конструкции из фанерных плит с деревянным каркасом широко применяют в надземных транспортных галереях и складах для транспортирования и хранения минеральных удобрений. Часто встречаются светопрозрачные конструкции в виде куполов-оболочек, располагаемых над оконными проемами. Купола из светопроницаемого стеклопластика или органического стекла проектируют и изготавливают различной формы в зависимости от архитектурных требований, т.е. очертания светового проема в плане. Световые проемы в виде круга, квадрата или прямоугольника проектируют с размерами от 1 до 6м.

   В зависимости от размеров купола изготавливают цельноформованными или составными из отдельных элементов.

   Наиболее широко распространены зенитные цельноформованные фонари с куполами из органического стекла, разработанные на базе типовых железобетонных панелей покрытий размерами 1,5х6м и 3х6м, в которых при изготовлении оставлены световые проемы.

   В зависимости от предъявляемых требований к эксплуатационных характеристикам здания светопрозрачные купола могут быть одно- и двухслойными. Толщину листа принимают 3-5мм. Купола крепят к опорным стаканам, выполняемым из железобетона, металла и других материалов.

   Особое внимание уделяют тщательной герметизации мест примыкания купола к стакану во избежание течи в крыше. В зависимости от конструкции опорных стаканов купола крепят к раме с помощью клямеров с шагом не более 500мм или шурупов с шайбами и колпачками с шагом 300мм.

   Для сводов и сводов-оболочек, перекрывающих пролеты более 6м, применяют трехслойные панели с обшивками из фанеры, стеклопластика, алюминия со сплошным или ребристым средним слоем.

   Своды образуются из трехслойных криволинейных панелей, которые опираются на продольные стены и соединяются между собой. Фанерные плиты в опорном шарнире крепят с помощью стальных профилей, а в ключевом – упорном деревянных элементов. По длине галереи плиты стыкуют впритык, соединяя стальной полосой на гвоздях, с заполнением зазора герметиком и минеральным войлоком.

   Своды- оболочки из пластмасс могут быть короткими, опирающимися на арки, или длинными с опиранием на торцевые стены.

   Купльные конструкции, а также оболочки, чаще всего имеют сферическую форму и большую жесткость, следовательно их применение более рационально с конструктивной точки зрения чем своды.

   Поверхность сводов и куполов- оболочек образуются из отдельных трехслойных плит различной формы. Плиты могут быть плоскими или криволинейными – по цилиндрической поверхности для сводов или сферической – для куполов-оболочек. Размеры и форму панелей выбирают в зависимости от пролета конструкции, удобства изготовления, транспортирования и монтажа.

   Конструкция плит, применяемых для оболочек, аналогична плоским плитам покрытий, рассмотренным в главе IV.

   Стыки плитных элементов оболочек должны обладать полной герметичностью (особенно расположенных по скату), простотой и надежностью выполнения в условиях строительной площадки, по теплотехническим показателям соответствовать основной конструкции, а также обеспечивать передачу расчетных условий.

   Усилия в пространственных конструкциях находят по принятым методам строительной механики и чаще всего с помощью ЭВМ.

   Конструктивный расчет ведут в соответствии с правилами, изложенными в гл. II. IV, в зависимости от принятой конструкции оболочки.

Авторы: редакционная статья ТехСтройЭкспертизы

Техническая строительная экспертиза

Узнать стоимость и сроки online, а также по тел.: +7(495) 641-70-69; +7(499) 340-34-73; e-mail: manager@tse-expert.ru