Гибкие оболочки. Схемы, принцип работы.

Преимущества:

· В висячих конструкциях эффективно ис­пользуется работа высокопрочных (стальных) тросов или листов на растяжение.

· Благодаря этому все элементы покрытия могут иметь предельно малые сечения.

· Висячие системы позволяют устраивать покрытия над здания­ми разнообразной формы в плане.

· Стрела прогиба висячих конструкций составляет 1/15—1/25 пролета (у пологих выпуклых покрытий - стрела подъема - 1/5—1/8 пролета), что поз­воляет значительно уменьшить строительный объем здания.

· Вогнутая внутрь поверхность висячих кон­струкций способствует рассеиванию звуковой энергии в зале.

· Возможность возведения большепролет­ных покрытий без лесов и подмостей. Систе­ма тросов, перекинутых с опоры на опору, служит основанием для устройства огражда­ющей конструкции покрытия.

Рис. Схема висячего покрытия с оттяжками:

1 висячее покрытие; 2 - опорные железобетонные балки; 3 - наклонная оттяжка; 4 - тарельчатый анкер; 8 - стойки; 6 - вертикальная оттяжка; 7 - железобетонная распорка; 8 - анкерная балка; 9 – фундамент.

Висячие конструкции пере­дают на опоры не только вертикальные, но и горизонтальные усилия, направленные внутрь сооружения. Для их восприятия необ­ходимо устройство мощного жесткого опор­ного контура или оттяжек, надеж­но заанкеренных в грунте. Это требует выпол­нения трудоемких неиндустриальных работ и дополнительных затрат материалов.

В вися­чих покрытиях необходимо исключить:

· воз­можность вывертывания конструкции (особенно при легк. и гибких констр. покрытия) в об­ратную сторону под воздействием отсоса, возникающего при ветровых нагрузках (0, 6 - 0, 8 от ветрового напора),

· вибрации и явлений резонанса,

· местного провисания при неравномерных нагрузках.

Предупреж­дение этих явлений также вызывает необхо­димость в дополнительных затратах материала и увеличивает трудоемкость работ

Опорные контуры висячих покрытий мо­гут быть двух видов: незамкнутые и замкну­тые (плоские прост­ранственные).

А. Незамкнутый опорный контур характе­рен для висячих покрытий прямоугольных зданий с опорами в виде колонн, располо­женных по двум противоположным сторонам. Этот вид покрытий носит название «палаточ­ный».

Б. Замкнутый опорный контур может иметь круглую, эллиптическую и овальную форму с устройством опорного кольца по всему периметру здания. В зависимости от формы и статической работы висячие конструкции разделяются на плоские и пространственные.

Для покрытий зальных помещений обще­ственных зданий с пролетами 50 - 100 м и более целесообразно применение висячих конструкций. В них основными несущими элементами служат стальные тросы, сети из тросов, а также тонкие мембраны из листовой стали или алюминия. Эти несущие элементы, закрепленные по концам на опорах, провисают, образуя линию гибкой нити, и работают на растяжение.

В плоских - для обеспечения пространственной устой­чивости висячих покрытий приме­няются тяжелые ограждения из железо­бетонных панелей, после укладки которых на тросы, покрытию дают монтажную пригрузку, вызывающую натяжение тросов, и в таком со­стоянии замоноличивают швы между панелями вместе с тросами. Затем пригрузку снимают. Образуется вогнутая предварительно-напря­женная железобетонная оболочка цилиндриче­ского очертания. Для отвода атмосферных вод средним тросам придают меньшую стрелу прогиба и постепенно увели­чивают ee к торцевым краям покрытия, обеспечивая уклон в 1, 5-2, 5%. По панелям укладываются пароизоляция, слой утеплите­ля и затем гидроизоляционный ковер.

В покрытиях над прямоугольными заль­ными помещениями находят применение двухпоясные тросовые фермы, со­стоящие из верхнего и нижнего поясов и ре­шетки в виде диагональных растяжек.

Восприятие горизонтальных усилий в ви­сячих покрытиях с незамкнутым контуром осуществляется:

· с помощью проч­но заанкеренных в грунте оттяжек,

· рам с наклонными стойками,

· распорных балок или ферм.

Устройство оттяжек и их заанкеривание вызывают значительное увеличение расхода материалов и трудоемко­сти, особенно в слабых грунтах. Опорные рамы с наклонными стойками, как правило, осуществляются в монолитном железобетоне, что весьма трудоемко. Поэтому висячие сис­темы с незамкнутым опорным контуром при­меняются при благоприятных грунтах (плотных, скальных породах), а также при использовании на­клонных рам в качестве несущих конструк­ций зрительских трибун.

Наиболее эффективно применение прост­ранственных висячих систем покрытий заль­ных помещений (замкнутый опорный кон­тур). Он воспринимает горизонтальные уси­лия. Наиболее целесообразна круглая форма, обеспечивающая при рав­номерной нагрузке равномерное распределе­ние усилий от покрытия и безмоментную работу самой контурной балки.

Мембраны. Висячие покрытия с замкнутым контуром, выполняемые из листового металла (сталь, алюминиевые сплавы), носят название мембран. В мембранных покрытиях листы закрепляются в контурном и внутреннем опорных кольцах или только во внешнем контуре. В этом виде покрытий:

· совмещаются несущие и ограждающие функции,

· обеспечивается равномерное распределение усилий в мембране,

· эффективное использование работы материала,

· легкость транспортировки (доставка листов в рулонах),

· относительная простота монтажа покрытия.

Применение мембран целесообразно при значительных пролетах (100 - 200 м и б.).

Мембранные покрытия отличаются легкостью (30—40 кгс/см²). Поэтому для стабилизации их формы и обеспечения устойчивости:

· применяются системы напрягающих тросов и оттяжек, закрепленных во внешних стойках и в промежуточном кольце;

· устраивается пригрузка центрального кольца аэрационным фонарем и технологическим оборудованием.

Поверхность мембран может быть конической или сферической. Как показали исследования, применение конических мембран целесообразно при пролетах до 60 м, а сферических – при больших пролетах. Полосы стальных листов толщиной (в зависимости от величины пролетов) 2-8 мм соединяются между собой на заклепках, высокопрочных болтах или сваркой.

Генеральные планы промышленных предприятий.

Генеральный план промышленного предприятия или группы предприятий представляет собой часть проектной документации, которая содержит комплексное решение функционального зонирования территории застройки, размещение отдельных зданий и сооружений на этой территории, расположение внутренних и внешних транспортных и инженерных сетей, предусматривает резервы территории для обеспечения дальнейшего роста производства, единую систему культурно-бытового и других видов обслуживания.

Все задачи решаются при разработке генерального плана с учетом композиционных требований по единству архитектурного ансамбля предприятия (или группы предприятий) и их связи с архитектурой города.
Основными целями проектирования генерального плана предприятия или группы предприятий являются обеспечение наиболее рациональных мест размещения зданий и сооружений, прокладка удобных транспортных связей между ними (исключающими встречные и возвратные перевозки), обособление движения людских потоков от транспортных, а также создание необходимых санитарных условий работы предприятия.
Генеральный план промышленного предприятия решают с учетом генерального плана всего промышленного района. Он представляет собой комплексное решение планировки, застройки, транспорта, инженерных коммуникаций и благоустройства территории.

При проектировании генеральных планов промышленных предприятий необходимо учитывать основные принципы их формирования:

Зонирование территории может быть нескольких видов:

по функционально-технологическому признаку выделяют четыре зоны:

- предзаводскую, включающую здания, предназначенные для размещения администрации, медицинских учреждений, помещений для общественных организаций и культурного обслуживания, лабораторий, научно-исследовательских подразделений; контрольно-пропускных пунктов, проходных, предзаводской площади, стоянки автомобилей, площадки отдыха и др.;

- производственную, в которой сосредоточивают производственные цехи основного и вспомогательного назначения;

- подсобную, в которой располагают объекты энергетического назначения, наземные и подземные инженерные коммуникации, некоторые подсобные здания (например, тарные цехи, ремонтно-механические мастерские) и т. п.;

- складскую, в которой располагаются здания для хранения материалов, полуфабрикатов и готовой продукции, транспортные здания и сооружения (гаражи, авторемонтные мастерские, склады горюче-смазочных материалов), а также водонапорные сооружения и т. п.

Обычно зоны располагают параллельно друг другу:

по величине грузооборота - для разработки оптимальной схемы грузопотоков. Объекты с наибольшим грузооборотом (здания и сооружения складского назначения) следует располагать вблизи вводов грузового транспорта;

по степени трудоемкости или насыщенности рабочими местами производственные цехи и отделения с наибольшим количеством работающих желательно располагать вблизи входной зоны предприятия;

по составу и уровню выделения производственных вредностей - объекты, выделяющие производственные вредности, необходимо располагать па наибольшем удалении от входной зоны предприятия, многолюдных цехов и селитебной (жилой) зоны. При этом следует учитывать направление господствующих ветров, размещая источники вредностей с подветренной стороны;

по степени взрывопожароопасности - необходимо учитывать направление господствующих ветров и особенности рельефа, располагая склады легковоспламеняющихся и горючих нефтепродуктов, а также сжиженных газов на пониженных отметках.

Блокирование зданий и сооружений предполагает объединение различных производственных, подсобно-производственных объектов, сближение которых обосновано технологически. Оно может осуществляться по горизонтали (широкогабаритные здания) и по вертикали (многоэтажные здания).

Разделение людских и грузовых потоков. С этой целью входы для людей и въезды для транспорта желательно располагать с разных (противоположных или взаимно перпендикулярных) сторон предприятия. Расстояние от проходных до цеховых бытовых помещений должно быть не более 800 м. В районах, где сильные ветры сочетаются с низкими температурами, для движения людей по территории предприятии применяют специальные галереи, которые позволяют разделить людские и грузовые потоки по вертикали.

Модульная координация территории позволяет упорядочить застройки предприятия, но накладывает определенные ограничения на конфигурацию объектов, их габариты, привязки к разбивочным осям. Целесообразно, чтобы объекты, которыми застраивается территория предприятия, имели четкие прямоугольные планы, а разбивочные оси соседних, не сблокированных объектов совпадали.

Условия развития и расширения предприятия. Этот принцип тесно связан с очередностью ввода в эксплуатацию объектов, составляющих предприятие.