![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Глава 16 оболочки из дерева и пластмасс
Виды оболочек К покрытиям-оболочкам относят покрытия с изогнутой поверхностью, в которых все составляющие элементы работают совместно как единое целое. Оболочки благодаря такой поверхности менее материалоемки, чем плоские конструкции. Оболочка является сов-мешенным видом покрытия, так как способна выполнять одновременно несущую и ограждающую функции. Она может иметь многообразные формы различного функционального назначения. Из дерева и пластмасс могут быть возведены оболочки следующих основных видов: 1) своды, очерченные по цилиндрической поверхности и опирающиеся по сторонам, параллельным образующим; 2) своды, очерченные по цилиндрической поверхности и опирающиеся на жесткие торцовые диафрагмы и имеющие продольные бортовые элементы; 3) купола, очерченные по шаровой поверхности, а также многогранные или составленные из сомкнутых сводов; 4) оболочки отрицательной гауссовой кривизны (с поверхностью однополостного гиперболоида вращения, гиперболического параболоида); 5) пневматические оболочки из мягких тканей. Все эти оболочки могут быть выполнены либо целиком из одного материала (дерева, пенопласта, стеклопластика, синтетических пленок и тканей), либо в сочетании с другими материалами, чаще всего с алюминием и сталью. Из перечисленных выше основных видов оболочек самой распространенной формой покрытия являются купола и своды. Оболочки подвергаются действию следующих внешних нагрузок: от собственной массы, снеговой, ветровой и полезной. Своды Оболочки в виде сводов, имеющие цилиндрическую поверхность и опирающиеся по сторонам, параллельным образующим, по характеру напряженного состояния не относятся к пространственным конструкциям, поскольку усилия в них возникают лишь в плоскости поперечного сечения свода (усилия в продольном направлении отсутствуют). Это приводит, с одной стороны, к увеличению расхода материала (по сравнению с аналогичной цилиндрической оболочкой, опирающейся на торцовые диафрагмы), но с другой стороны, в значительной мере упрощает конструкцию узлов сопряжения в продольном направлении (в своде эти узлы не несущие) и облегчает условия монтажа (каждый сборный сводчатый элемент на внешнюю нагрузку может работать самостоятельно). Поэтому, несмотря на некоторый перерасход материала, своды в различном конструктивном исполнении нашли применение в зданиях различного назначения (торговые и выставочные павильоны, бассейны, школьные здания и жилые дома, теплицы, автовокзалы и др.), Деревянные своды в большинстве случаев решаются как сетчатые. Сетчатый свод состоит из ребер-косяков длиной на две ячейки, уложенных по направлениям пересекающихся винтовых линий (рис. 16.1). Ранее применялись кружально-сетча-тые своды пролетом до 20 м с косяками-кружалами, вырезанными из цельной древесины. Косяки между собой соединялись на врубках (без-металльные системы), болтах или других металлических соединениях. При этом в каждом узле соединялись элементы только одного направления. Такие своды не требуют устройства прогонов под настил, однако изготовление и монтаж такой конструкции очень трудоем-•ки вследствие необходимости вырезания из цельной древесины косяков с криволинейным краем и обилия • стыков — в узлах пересечения всех косяков. Применение склеивания в значительной мере совершенствует изготовление косяков, так как клееный или клеефанерный косяк длиной на две ячейки при этом набирают из досок, изгибаемых в процессе запрессовки. Склеивание исключает операцию вырезания криволинейного края и позволяет изготовлять косяки большой высоты. Сетчатыми сводами из клееных косяков с металлическими соединениями в " узлах можно перекрывать пролеты до 50—60 м. Для расчета сетчатого свода выделяют расчетную полосу свода шириной, соответствующей шагу ре'шетки. Затем определяют продольные силы N и изгибающие моменты М, как в арке постоянной жесткости с соответствующей схемой опирания. Если угол между образующей свода
Рис. 16.1. Сетчатый свод; а — схема; б — соединение на врубке; в — соединение на болте; / — сквозной косяк; 2 — набегающий косяк; 3 — шип; 4 — гнездо; 5 — болт; 6 — круглое отверстие; 7 — овальное от-. верстие и сквозным косяком а, то, разложив изгибающий момент Ма по двум направлениям (вдоль косяка — Мк и перпендикулярно образующей— Мн), получим для косяка MK=Ma/sina. Составляющая момента Ми может быть воспринята как изгибающий момент элементами настила покрытия, уложенными параллельно образующей. Если набегающий косяк может участвовать в работе на изгиб, то для одного косяка Мк= Аналогично можно найти сжимающее усилие, приходящееся на один косяк: Проверку прочности косяка производят, как сжато-изогнутого элемента (см. гл. 5). При этом площадь поперечного сечения принимают равной площади сечения двух косяков, а момент сопротивления определяют для одного (сквозного) косяка или для двух косяков (сквозного и набегающего), если стык набегающего косяка в узле ячейки выполнен бесшарнирным. Варианты соединения косяков в узлах показаны на рис. 16.1. При соединении на врубках (шарнирный узел) шипы набегающих косяков фиксируются в гнезде сквозного косяка (рис. 16.1, 6). В узлах с болтами набегающие косяки путем натяжения болта плотно прижимаются к сквозному косяку, в котором имеется отверстие для пропуска болта (рис. 16.1, -в). Этот вид соединения тоже является шарнирным. Для устройства бесшарнирного соединения необходимо обеспечить передачу усилий от одного набегающего косяка к другому путем стыка по верхней и нижней граням этих косяков, например с применением вклеенных стержней, что позволяет им воспринять не только продольную сжимающую силу, как в шарнирных узлах, но и изгибающий момент (рис. 16.1, г). Такие узлы могут применяться в сводах из дощатоклееных или клеефа-нерных косяков. Своды из пластмасс -различного очертания (кругового, стрельчатого, ломаного, П-образного) изготовляют в основном из полиэфирных стеклопластиков (в том числе светопрозрачных). Применяют плоские листы толщиной 2, 5—1, 0 мм, согнутые в свод в процессе монтажа, но чаще всего — это заранее изготовленные криволинейные элементы, гладкие с краевыми отгибами или разнообразного профиля. При-небольших пролетах (до 6 м) применяют волнистые элементы, а при больших пролетах (до 18 м) — элементы с так называемым лоткообразным сечением (более крупной волной разного очертания — треугольного, трапецеидального, криволинейного). Их изготовляют шириной на одну или несколько волн. Используют также более жесткие ромбовидные складчатые элементы (ромб, согнутый по большой диагонали), а также пирамидальные элементы (с квадратным и шестиугольным основанием1). Нашли применение также трехслойные элемента из полиэфирного стеклопластика и средним слоем из| мого пенопласта. Иногда в качестве обшивок испол! (снаружи), фанеру (изнутри). Волнистые трехслойные своды рассчитывают, как арки с недеформируемым контуром поперечного сечения (в этом случае жесткость контура обеспечена трехслойной структурой сечения). Проверку прочности производят, как для. сжато-изогнутого трехслойного элемента.
|