В книге рассмотрены методы разработки, компоновки, расчета и проектирования железобетонных пространственных покрытий: куполов, оболочек отрицательной кривизны, висячих оболочек с учетом специфических условий Севера. Даны рекомендации по изготовлению, проектированию и монтажу сборных оболочек и их технико-экономические показатели. Приведены примеры пространственных конструкций преимущественно по объектам, осуществленным на Севере (в Красноярском крае и др.). Конструкции, возведенные в других климатических районах, рассматриваются под углом зрения применимости их в северной строительно-климатической зоне. Книга предназначена для инженеров-проектировщиков и строителей.

Введение

Глава I. Некоторые сведения о строительстве железобетонных куполов, оболочек отрицательной кривизны, висячих оболочек и о методах их расчета

Глава II. Купола-оболочки
§ 1. Виды и формы куполов-оболочек
§ 2. Расчет куполов-оболочек
§ 3. Расчет куполов в виде вписанных конических оболочек
§ 4. Расчет куполов по методу предельного равновесия. Устойчивость куполов
§ 5. Примеры осуществленных куполов

Глава III. Пологие оболочки отрицательной гауссовой кривизны
§ 1. Геометрические характеристики некоторых поверхностей с отрицательной гауссовой кривизной
§ 2. Оболочки с отрицательной гауссовой кривизной, применяемые в строительстве
§ 3. Расчет пологих оболочек с поверхностью отрицательной гауссовой кривизны. Устойчивость оболочек
§ 4. Указания по конструированию
§ 5. Примеры осуществленных оболочек с поверхностями отрицательной гауссовой кривизны

Глава IV. Висячие (вантовые) оболочки
§ 1. Виды и характеристика висячих оболочек, применяемые материалы
§ 2. Расчет гибких нитей и предварительно-напряженных струн
§ 3. Расчет плоских вантовых ферм
§ 4. Расчет висячих систем с круглым планом
§ 5. Ортогональные системы с замкнутым контуром
§ 6. Проектирование железобетонных оболочек висячих покрытий
§ 7. Примеры висячих конструкций

Глава V. Комплексные пространственные конструкции

Глава VI. Основы возведения оболочек
§ 1. Изготовление элементов сборных оболочек
§ 2. Перевозка и хранение элементов оболочек
§ 3. Монтаж пространственных покрытий
§ 4. Замоноличивание швов сборно-монолитных оболочек

Глава VII. Технико-экономические характеристики оболочек

Заключение
Список литературы

Введение

Применение оболочек на Севере характеризуется рядом особенностей. Если железобетонные оболочки технически целесообразны в зонах умеренного климата, то эффективность их применения возрастает в северных районах, для которых характерны повышенные снеговые нагрузки и возможность образования снеговых мешков в местах перепадов, а следовательно, значительные нагрузки на покрытия.

При больших нагрузках полнее используется несущая способность сжатой оболочки, толщина которой при малых нагрузках зачастую принимается по конструктивным соображениям, а не но несущей способности.

При значительных внешних нагрузках меньшую роль играет собственный вес несущей конструкции: в результате железобетонные оболочки оказываются не только более капитальными и огнестойкими, но и более экономичными, чем легкие стальные покрытия со стальным профилированным настилом. При этом железобетонные оболочки не требуют систематического ухода в процессе эксплуатации. Эти свойства являются решающими во всех случаях, когда производство сборных элементов может быть организовано в закрытых помещениях, в относительной близости от места их возведения. Стальные или даже алюминиевые конструкции могут оказаться целесообразнее только в труднодоступных для транспорта районах.

При возведении железобетонных оболочек в районах с суровым климатом экономичнее организовать производство сборных элементов в закрытых цехах заводов железобетонных изделий, так как срок действия открытых полигонов зачастую не превышает 5—6 месяцев.

В таких районах особенно серьезно должны решаться вопросы замоноличивания оболочек. Процесс замоноличивания следует максимально механизировать, с тем чтобы сократить трудоемкость и продолжительность работ. В условиях отрицательных температур замоноличивание должно производиться в строго продуманном порядке с применением противоморозных добавок или электропрогрева.

В книге излагаются основы проектирования, компоновки и расчета различных видов оболочек, приводятся примеры конструкций, методы изготовления и монтажа, а также технико-экономические показатели оболочек в сравнении с плоскостными покрытиями на примере строительства в северных районах, в частности в Красноярском крае. Однако, учитывая то, что в северных районах страны оболочки не нашли еще достаточно широкого применения, приводятся примеры из опыта строительства их в других районах нашей страны и за рубежом.

В настоящей книге рассматриваются также вопросы изготовления, транспортирования и монтажа, приводятся технико-экономические показатели цилиндрических оболочек и оболочек положительной кривизны. В то же время конструкции их не даются, так как эти виды оболочек подробно описаны в работе.

Уделяется внимание комплексным металложелезобетонным конструкциям, применение которых особенно при значительных пролетах оказывается целесообразным как с точки зрения удобства и простоты возведения, так и по экономическим соображениям.

Большое внимание в книге уделено сборным конструкциям, ибо сборность — основной принцип советской школы проектирования и строительства — приобретает особенное значение в северных условиях, когда затраты труда на строительной площадке и срок возведения сооружения должны быть сведены к минимуму. Конструкция должна собираться из малого числа разнотипных многократно повторяющихся элементов, изготовляемых высокомеханизированным способом в заводских условиях и собираемых на строительной площадке без лесов или подмостей.

Строительство сборных пространственных покрытий стало возможным в результате создания мощной промышленности строительных материалов и развития в стране производства сборного железобетона.

Применение рациональных пространственных покрытий — оболочек позволяет перейти к укрупненной сетке колонн и тем самым к созданию универсальных цехов с «гибкой» технологией, при этом вес покрытия и соответственно расход бетона и стали могут быть заметно уменьшены, что создает дополнительные резервы в развитии строительства и обеспечивает экономию капитальных вложений.