Здания с большепролетными покрытиями. Демина А.В. - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ПРЕДИСЛОВИЕ
При проектировании и строительстве зданий с зальными помещениями возникает комплекс слож-
ных архитектурных и инженерных задач. Для создания комфортных условий в зале, обеспечения требо-
ваний технологии, акустики, изоляции его от других помещений и окружающей среды определяющее
значение приобретает конструкция покрытия зала. Знание математических законов формообразования
позволило делать сложные геометрические построения (парабол, гипербол, и т.д.), с использованием
принципа произвольного плана.
В современной архитектуре формообразование плана является результатом развития двух тенден-
ций: свободного плана, ведущего к конструктивной каркасной системе, и произвольного плана, тре-
бующего конструктивной системы, позволяющей организовать весь объем здания, а не только планиро-
вочную структуру.
Зал – основное композиционное ядро большинства общественных зданий. Наиболее часто встре-
чающаяся конфигурация плана – прямоугольник, круг, квадрат, эллипсовидные и подковообразные
планы, реже трапециевидные. При выборе конструкций покрытия зала решающее значение имеет необ-
ходимость связать зал с внешним миром посредством открытых остекленных поверхностей или наобо-
рот полностью изолировать его.
Пространство, освобожденное от опор, перекрытое большепролетной конструкцией, придает зда-
нию эмоциональную и пластическую выразительность.
Большепролетные конструкции покрытий появились в древние времена. Это были каменные купола
и своды, деревянные стропила. Так, например, каменное купольное покрытие Пантеона в Риме
(1125 г.) имело диаметр около 44 м, купол мечети Айя – София в Стамбуле (537 г.) – 32 м, купол Фло-
рентийского собора (1436 г.) – 42 м, купол Верхнего Совета в Кремле (1787 г.) – 22,5 м.
Строительная техника того времени не позволяла строить в камне легкие сооружения. Поэтому
большепролетные каменные сооружения отличались большой массивностью, а сами сооружения возво-
дились в течение многих десятилетий.
Деревянные строительные конструкции были дешевле и проще в возведении, чем каменные, давали
возможность перекрывать также большие пролеты. Примером могут служить деревянные конструкции
покрытия здания бывшего Манежа в Москве (1812 г.), пролетом 30 м.
Развитие черной металлургии в XVIII – XIX вв. дало строителям материалы более прочные, чем ка-
мень, дерево – чугун и сталь.
Во второй половине XIX в. большепролетные металлические конструкции получают широкое при-
менение.
В конце XVIII в. появился новый материал для большепролетных зданий – железобетон. Совершен-
ствование железобетонных конструкций в XX в. привело к появлению тонкостенных пространственных
конструкций: оболочек, складок, куполов. Появилась теория расчета и конструирования тонкостенных
покрытий, в которой приняли участие и отечественные ученые.
Во второй половине XX в. широко применяются висячие покрытия, а также пневматические и
стержневые системы.
Применение большепролетных конструкций дает возможность максимально использовать несущие
качества материала и получить за счет этого легкие и экономичные покрытия.
Уменьшение массы конструкций и сооружений является одной из основных тенденций в строи-
тельстве. Уменьшение массы означает уменьшение объема материала, его добычи, переработки, транс-
портировки и монтажа. Поэтому вполне естественен интерес, который возникает у строителей и архи-
текторов к новым формам конструкций, что дает особенно большой эффект в покрытиях.
Так, масса железобетонного ребристого покрытия при сравнительно небольших пролетах составля-
ет 400 – 500 кг/м
2
перекрываемой площади; масса железобетонных оболочек при пролетах 40 – 50м со-
ставляет около 300 кг/м
2
; масса облегченных покрытий по металлическим конструкциям при тех же
пролетах снижается до 50 – 100 кг/м
2
; масса пневматических конструкций всего лишь 2 – 5 кг/м
2
.
Большепролетные конструкции покрытий можно разделить по их статической работе на две основ-
ных группы систем большепролетных покрытий:
− плоскостные (балки, фермы, рамы, арки);
− пространственные (оболочки, складки, висячие системы, перекрестно-стержневые системы и
др.).

Страницы