Разновидности тонкостенных пространственных покрытий

Железобетонные тонкостенные пространственные конструкции покрытий различаются по очертанию срединной поверхности оболочек.

К прямоугольным в плане оболочкам и складкам относятся:

оболочки положительной гауссовой кривизны (рис.56, а); оболочки отрицательной гауссовой кривизны (рис.56, б); цилиндрические длинные и короткие оболочки (рис.56, в); призматические складки (рис.56, г); волнистые своды, с небольшими размерами волны по сравнению с длиной пролета (рис.56, д).

Рис.56. Схемы тонкостенных пространственных железобетонных конструкций с оболочкой положительной (а) и отрицательной (б) гауссовой кривизны; с цилиндрической оболочкой (нулевой гауссовой кривизны) (в); с призматической складкой (г); с волнистыми сводами (д); с оболочкой с вертикальной осью вращения (купола) (е); висячего типа с поверхностью однозначной (ж) и разнозначной (з) кривизны; элементы гладкой (и) и ребристой (к) оболочки

1- оболочка; 2 - диафрагма; 3 - бортовой элемент; 4 - элемент складки; 5 - опорное кольцо; 6 - волны свода; 7 - затяжка; 8 - ванты (канаты); 9 - срединная поверхность; 10 – сборные кровельные плиты

Оболочки положительной и отрицательной гауссовой кривизны по контуру опираются на диафрагмы. Цилиндрические оболочки, складки и волнистые своды по очертанию волны опираются на поперечные диафрагмы; прямолинейный контур - на бортовой элемент (балку). Диафрагмы и бортовые элементы должны быть достаточно жесткими в своей плоскости для обеспечения надежной работы пространственных конструкций.

Из криволинейных в плане оболочек наиболее распространенными являются оболочки вращения с вертикальной осью или купола (рис.56,е). В них тонкостенная оболочка опирается на опорное кольцо.

Более сложное очертание в плане - прямоугольное, круглое или овальное могут иметь составные оболочки, образованные пересекающимися криволинейными поверхностями (рис.57) и висячие покрытия с поверхностью однозначной и разнозначной кривизны (рис.56, ж, з).

Рис.57. Примеры составных оболочек:

а - полигональная оболочка, б - купольно-складчатая оболочка с галереей по контуру; в - купольно-складчатое покрытие с центральной оболочкой положительной гауссовой кривизны; г - покрытие на квадратном плане с боковыми оболочками положительной или отрицательной гауссовой кривизны; д – составная оболочка покрытия Даниловского рынка в Москве

Выбор типа и очертания поверхности пространственных конструкций покрытий рекомендуется производить на основе технико-экономических обоснований [прил.7,[10]] с учетом архитектурно-технологических и производственных требований.