Разделы презентаций


Конструирование седловидных, шатровых мембран. Конструктивные решения

Содержание

Содержание.1 Характеристика2 Шатровые конструкции3 Конструирование4 Примеры5 Литература

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Конструирование седловидных, шатровых мембран. Конструктивные решения.
к. т. н. Мухамедшакирова Ш.

Конструирование седловидных, шатровых мембран. Конструктивные решения.к. т. н. Мухамедшакирова Ш. А

Слайд 2Содержание.
1 Характеристика
2 Шатровые конструкции
3 Конструирование
4 Примеры
5 Литература

Содержание.1 Характеристика2 Шатровые конструкции3 Конструирование4 Примеры5 Литература

Слайд 3Мембраны
Основными элементами мембранных систем являются тонколистовая пролетная конструкция -

собственно мембрана, испытывающая в большинстве случаев двухосное напряженное состояние, и

опорный контур, воспринимающий усилия от пролетной конструкции. Пролетная конструкция может быть подкреплена системой элементов, используемых для монтажа оболочки, ее стабилизации, устройства подвесного потолка, установки технологического оборудования и т.п.
Мембраны Основными элементами мембранных систем являются тонколистовая пролетная конструкция - собственно мембрана, испытывающая в большинстве случаев двухосное

Слайд 4По конструктивным особенностям мембранные системы разделяются на:

По конструктивным особенностям мембранные системы разделяются на:

Слайд 5Ими можно перекрывать здания с разнообразным очертанием в плане -

треугольным, квадратным, прямоугольным, круглым, овальным, эллиптическим и т .д. Мембранные

оболочки могут иметь различную форму поверхности покрытия
Ими можно перекрывать здания с разнообразным очертанием в плане - треугольным, квадратным, прямоугольным, круглым, овальным, эллиптическим и

Слайд 6Мембранные оболочки могут иметь различную форму поверхности покрытия
поверхность нулевой

гауссовой кривизны - цилиндричео-кие и конические оболочки;
поверхность положительной гауссовой кривизны

- оболочки сферические, в виде эллиптического параболоида, очерченные по поверхности вращения с вертикальной осью;
поверхность отрицательной гауссовой кривизны - седловидные, в том числе в виде гиперболического параболоида, шатровые;
составную поверхность, в виде комбинации оболочек с одинаковой или различной геометрией поверхности
Мембранные оболочки могут иметь различную форму поверхности покрытия поверхность нулевой гауссовой кривизны - цилиндричео-кие и конические оболочки;поверхность

Слайд 7 Форма поверхности отдельно стоящих мембранных покрытий
а, г - нулевой

гауссовой кривизны; б, в - положительной гауссовой кривизны; д-н -

отрицательной гауссовой кривизны
Форма поверхности отдельно стоящих мембранных покрытийа, г - нулевой гауссовой кривизны; б, в - положительной гауссовой

Слайд 8 Форма поверхности составных мембранных покрытий
а, г. е, ж, 3

- отрицательной гауссовой кривизны; 6, в, д -нулевой гауссовой кривизны

Форма поверхности составных мембранных покрытийа, г. е, ж, 3 - отрицательной гауссовой кривизны; 6, в, д

Слайд 9МАТЕРИАЛЫ, ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ КОНСТРУКЦИЙ
Для изготовления пролетной конструкции

мембранных систем применяются стали углеродистые, низколегированные, в особых случаях нержавеющие

стали и алюминиевые сплавы, выпускаемые в виде листов или рулонов.

МАТЕРИАЛЫ, ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ КОНСТРУКЦИЙ Для изготовления пролетной конструкции мембранных систем применяются стали углеродистые, низколегированные, в

Слайд 10Опорный контур мембранных покрытий рекомендуется проектировать

Опорный контур мембранных покрытий рекомендуется проектировать

Слайд 11 ОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ
Толщина мембраны определяется

расчетом, увеличение ее для продления срока службы конструкции допускается лишь

в случае невозможности защиты от коррозии н должно быть обосновано соответствующим технико-экономическим расчетом.
Очертание плана и форма поверхности мембранных оболочек должны быть взаимоувязаны и назначаться с учетом архитектурных ,технологических и производственных требований. Их выбор рекомендуется производить на основании технико-экономического анализа с учетом расхода материалов, возможности технологичного изготовления конструкций и их монтажа, аэродинамики покрытий, строительной высоты, вопросов водоотвода
ОСНОВНЫЕ   РЕКОМЕНДАЦИИ  ПО КОНСТРУИРОВАНИЮТолщина мембраны определяется расчетом, увеличение ее для продления срока службы

Слайд 12Шатровые конструкции (далее в тексте — шатры) образованы пересечением четырех

наклонных граней, плоских или призматических, замыкаемых поверху средним (центральным) горизонтальным

диском и подкрепляемых понизу элементами опорного контура — ребрами, балками или фермами.
Шатровые конструкции (далее в тексте — шатры) образованы пересечением четырех наклонных граней, плоских или призматических, замыкаемых поверху

Слайд 13Шатры могут проектироваться:

Шатры могут проектироваться:

Слайд 14Опирание шатров осуществляется

Опирание шатров осуществляется

Слайд 15Шатры применяются для покрытий зданий с размерами ячеек от 12X12

до 30X30 м и в междуэтажных перекрытиях для зданий с

сеткой колонн от 6x6 до 18x18 м.
Шатры применяются для покрытий зданий с размерами ячеек от 12X12 до 30X30 м и в междуэтажных перекрытиях

Слайд 16Шатры проектируются

Шатры проектируются

Слайд 17Наклонные грани шатра и центральный диск могут выполняться сплошными (железобетонными)

или в виде решетчатой структуры (железобетонной или стальной) с покрытием

из железобетонных или стальных элементов настила. При этом настил может быть уложен свободно либо включен в работу решетчатого шатра.
Наклонные грани шатра и центральный диск могут выполняться сплошными (железобетонными) или в виде решетчатой структуры (железобетонной или

Слайд 18а — с призматическими гранями для пролетов 24...36 м; б

— с плоскими гранями для малых пролетов; в — междуэтажные;

г, д, е — поперечные сечения соответственно для конструкций по пп. а, б, в; — контурные фермы; 2 — центральный диск; 3 — наклонные грани; 4 — контурные балки; 5 — плиты настила

Шатровые конструкции:

а — с призматическими гранями для пролетов 24...36 м; б — с плоскими гранями для малых пролетов;

Слайд 19Шатровые конструкции перекрытий обладают высокой несущей способностью и могут проектироваться

под большие полезные нагрузки до 5 тс при сетках колонн

до 12X12 м.
Шатровые конструкции перекрытий обладают высокой несущей способностью и могут проектироваться под большие полезные нагрузки до 5 тс

Слайд 20Шатры покрытий рекомендуется проектировать сборными железобетонными либо в виде комбинированных

систем с железобетонным или стальным настилом, уложенным по решетчатому шатру.

При наличии экономических обоснований могут применяться монолитные железобетонные конструкции, возводимые на стационарной опалубке или торкретированием по сетке.
Сборные шатры проектируют, как правило, из плоских ребристых плит шириной до 3,0 и длиной до 12,0 м с обычным армированием и предварительно напряженных. Толщина полки 30...60 мм, высота ребер 250...350 мм.
Рациональные схемы разрезки предусматривают плиты трех типов — прямоугольные, трапециевидные, треугольные, изготавливаемые в общей форме.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Шатры покрытий рекомендуется проектировать сборными железобетонными либо в виде комбинированных систем с железобетонным или стальным настилом, уложенным

Слайд 21Для повышения пространственной жесткости сборных шатров и обеспечения бескондукторного монтажа

в конструкции предусматриваются железобетонные или стальные ребра жесткости, располагаемые в

плоскости плит или под ними и оснащаемые на период монтажа плит инвентарными затяжками.
Решетчатые стальные шатровые покрытия рекомендуется проектировать составными — из унифицированных решетчатых плит, соединяемых между собой на сварке или на высокопрочных болтах. Геометрические формы поверхности наклонных граней принимают плоскими или призматическими.
Плиты проектируют из гнутых или прокатных профилей в виде швеллеров высотой 100...300 мм в зависимости от величины пролета и нагрузок:
Для повышения пространственной жесткости сборных шатров и обеспечения бескондукторного монтажа в конструкции предусматриваются железобетонные или стальные ребра

Слайд 22ИЗГОТОВЛЕНИЕ И МОНТАЖ ШАТРОВ

ИЗГОТОВЛЕНИЕ И МОНТАЖ ШАТРОВ

Слайд 23При конструировании элементов комбинированных и стальных шатровых покрытий предусматриваются следующие

способы их монтажа

При конструировании элементов комбинированных и стальных шатровых покрытий предусматриваются следующие способы их монтажа

Слайд 24Седловидное покрытие представляет собой систему, состоящую из напряженной сетки, имеющей

чаще всего поверхность гиперболического параболоида и жесткого или комбинированного опорного

контура. Сетки образуются двумя семействами ортогонально расположенных взаимно перпендикулярных тросов, одни из которых несущие (вогнутые), другие — стабилизирующие (выпуклые).
Седловидное покрытие представляет собой систему, состоящую из напряженной сетки, имеющей чаще всего поверхность гиперболического параболоида и жесткого

Слайд 25Различают три типа седловидных систем
Покрытия с передачей распоров от несущих

и напрягающих нитей на наклонные или вертикальные арки;
Покрытия, у которых

анкерной конструкцией служит замкнутое кольцо или пояс сложной формы;
Системы с передачей распора на краевые тросы (подборы), которые могут быть закреплены в анкерах или на стрелах, оттяжках и т.п.
Различают три типа седловидных системПокрытия с передачей распоров от несущих и напрягающих нитей на наклонные или вертикальные

Слайд 262 вида решения опорного контура

2 вида решения опорного контура

Слайд 27Работа седловидных сеток отличается также от работы двухпоясных систем тем,

что каждому несущему тросу соответствует не один стабилизирующий, а совокупность

всех стабилизирующих тросов, т. е. система в целом работает как пространственная.
Эффективность седловидных систем в большой степени зависит от материалоемкости опорного контура. Снизить расход материалов на контур можно, проектируя его безизгибным в виде параболических наклонных арок и эллиптического или круглого пространственного кольца. Однако безизгибность контура имеет место только при постоянных равномерно распределенных по покрытию нагрузках. При одностороннем действии временной нагрузки в опорном контуре появляются изгибающие моменты, требующие увеличения мощности контура.
Работа седловидных сеток отличается также от работы двухпоясных систем тем, что каждому несущему тросу соответствует не один

Слайд 28Седловидные покрытия рассчитывают на воздействие вертикальных от собственного веса и

снега и горизонтальных ветровых нагрузок. Точный расчет покрытий осуществляется методами

строительной механики с применением ЭВМ как многократно статически неопределимых систем. Приближенный расчет седловидных конструкций с учетом сохранения предварительного напряжения стабилизирующего троса при полной вертикальной расчетной нагрузке может быть произведен аналогично расчету двухпоясных систем. В качестве расчетных нитей принимают нити, расположенные в плоскостях главных осей седловидной сетки
Расчет арочного или сложного замкнутого контуров производят по аналогии с расчетами арок (см. п. 9.2) и контуров в оболочках двоякой кривизны (см. п. 11.5). Стабилизацию седловидных сеток осуществляют путем натяжения стабилизирующих нитей с помощью устройств (см. 224) или поворота опорного контура на определенный угол. Реже сетки напрягают с помощью предварительного пригруза несущих нитей.
Седловидные покрытия рассчитывают на воздействие вертикальных от собственного веса и снега и горизонтальных ветровых нагрузок. Точный расчет

Слайд 29Крупным шагом в развитии Висячих конструкций явилось сооружение в 1953

в США (штат Северная Каролина) по проекту архитектора М. Новицкого

Роли-арены — здания с седловидным висячим покрытием

Крупным шагом в развитии Висячих конструкций явилось сооружение в 1953 в США (штат Северная Каролина) по проекту

Слайд 30К двум железобетонным аркам сечением 4,2 на 0,75 м, наклоненным

к горизонту под углом 22º и поддерживаемым опорными стойками, подвешены

рабочие тросы, располагаемые по вогнутой поверхности. Перпендикулярно к ним натянуты напрягающие (стабилизирующие) тросы, образующие выпуклость кверху. В результате получается седлообразная относительно жесткая поверхность. Несущие тросы имеют диаметр 19-32 мм и шаг 1,83 м, диаметры напрягающих тросов 18-19 мм. Рабочие тросы воспринимают вес покрытия и снеговую нагрузку, стабилизирующие - отрицательную ветровую нагрузку (отсос), обеспечивая аэродинамическую устойчивость системы. В покрытии с поверхностью отрицательной кривизны предварительное напряжение обеспечивает стабилизацию системы.
К двум железобетонным аркам сечением 4,2 на 0,75 м, наклоненным к горизонту под углом 22º и поддерживаемым

Слайд 31Велотрек в Крылатском (Москва):
Покрытие над спортивным залом, имеющим эллипсовидный план,

образовано двумя гиперболическими параболоидами, симметрично расположенными относительно продольной оси здания.

Две внутренние почти вертикальные арки пролетом по 168 м жестко защемлены в фундаментах и соединены между собой фермами. Наружные арки занимают положение, близкое к горизонтальному, и опираются на консоли трибун, а внутренние объединены связями в пространственный блок и не имеют промежуточных опор.
Велотрек в Крылатском (Москва):Покрытие над спортивным залом, имеющим эллипсовидный план, образовано двумя гиперболическими параболоидами, симметрично расположенными относительно

Слайд 32
Стальная мембрана покрытия толщиной 4 мм образует гиперболическую поверхность, испытывая

двухосное напряженное состояние, преимущественно растяжение по направлению ската. В продольном

направлении в мембране возникает растяжение от ветрового отсоса и от местного провисания мембраны между направляющими полосами, которые расположены с шагом 6, м. Для уменьшения этих напряжений и облегчения монтажа мембраны введены прогоны из гнутых профилей, которые раскрепляют направляющие полосы через 3 м.
Стальная мембрана покрытия толщиной 4 мм образует гиперболическую поверхность, испытывая двухосное напряженное состояние, преимущественно растяжение по направлению

Слайд 33Большое количество покрытий для сооружений различного назначения выполнено с применением

криволинейных поверхностей, включающих ортогональную сетку из тросов, окаймленную более мощными

тросами-подборами
подвешенную к специальным мачтам и на отдельных участках притянутых оттяжками к земле. Такие сетки имеют форму растянутых поверхностей отрицательной гауссовой кривизны.
Большое количество покрытий для сооружений различного назначения выполнено с применением криволинейных поверхностей, включающих ортогональную сетку из тросов,

Слайд 34Спортивный зал в префектуре Кагава

Спортивный зал в префектуре Кагава

Слайд 35Спортивный комплекс на просп. Мира (Москва)

Спортивный комплекс на просп. Мира (Москва)

Слайд 36В здании Олимпийского плавательного бассейна запроектированы многоярусные трибуны для зрителей,

поэтому покрытие принято высоким (до 46 м) с большой стрелой

провеса (до 16 м). Основные несущие элементы покрытия – поперечно расположенные фермы из прокатных профилей. Покрытие стабилизируется системой предварительно напряженных продольных связей, образующих с фермами сетчатую седловидную систему. Распоры от висячих ферм передаются на две наклонные арки, которые представляют собой стальные короба, заполненные бетоном. Проект выполнен институтами Моспроект и ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко.
В здании Олимпийского плавательного бассейна запроектированы многоярусные трибуны для зрителей, поэтому покрытие принято высоким (до 46 м)

Слайд 37Олимпийский бассейн на проспекте Мира (Москва):

Олимпийский бассейн на проспекте Мира (Москва):

Слайд 38Достоинства седловидных висячих конструкций
наиболее полное использование несущей способности высокопрочных сталей;
совмещение

в одной конструкции несущих и ограждающих функций, благодаря которому дополнительно

снижается масса покрытия;
сейсмостойкость;
их использование позволяет создавать самые разнообразные архитектурные формы зданий и сооружений.
Достоинства седловидных висячих конструкцийнаиболее полное использование несущей способности высокопрочных сталей;совмещение в одной конструкции несущих и ограждающих функций,

Слайд 39Конструкции с весьма малой массой способны перекрывать пролеты 40—300 м,

и с увеличением пролета эффективность висячих конструкций увеличивается. Благодаря малому

весу висячие конструкции просты в транспортировке и монтаже, удобны и индустриальны в изготовлении.
В зависимости от конструкции опорного контура можно создавать разнообразные по композиционному решению архитектурно-конструктивные формы седловидных покрытий и зданий в целом, благодаря чему седловидные сетки получили широкое распространение в практике строительства.
Кроме функционально необходимых форм сооружений с седловидными сетками в практике проектирования появляются объекты, в которых с использованием возможностей формообразования конструкций этого типа решение полностью подчиняется какой-либо символике. В результате рождаются большепролетные покрытия экстравагантной архитектуры, но конструктивно сложные и требующие большого расхода материала. Такое покрытие выполнено в большом плавательном бассейне олимпийского комплекса «Йойоги» в Токио.
Конструкции с весьма малой массой способны перекрывать пролеты 40—300 м, и с увеличением пролета эффективность висячих конструкций

Слайд 40Олимпийский спорткомплекс в Токио(Япония)

Олимпийский спорткомплекс в Токио(Япония)

Слайд 41С точки зрения распределения усилий наилучшей поверхностью седловидного покрытия является

поверхность гиперболического параболоида. В этом случае несущие и стабилизирующие нити

имеют форму соответственно вогнутых и выпуклых квадратных парабол с постоянным отношением f/l2 в каждом тросе, что создает равенство усилий во всех тросах при равномерно-распределенной нагрузке на покрытии [1].
Работа седловидных сеток отличается также тем, что каждому несущему тросу соответствует не один стабилизирующий, а совокупность всех стабилизирующих тросов, т. е. система в целом работает как пространственная.

С точки зрения распределения усилий наилучшей поверхностью седловидного покрытия является поверхность гиперболического параболоида. В этом случае несущие

Слайд 42Эффективность седловидных систем в большой степени зависит от материалоемкости опорного

контура. Снизить расход материалов на контур можно, проектируя его безизгибным

в виде параболических наклонных арок и эллиптического или круглого пространственного кольца. Однако безизгибность контура имеет место только при постоянных равномерно распределенных по покрытию нагрузках. При одностороннем действии временной нагрузки в опорном контуре появляются изгибающие моменты, требующие увеличения мощности контура.

Седловидные висячие покрытия нашли широкое применение не только для строительства спортивных сооружений, а так же для выставочных павильонов, крытых рынков, вокзалов и других большепролетных зданий.

Эффективность седловидных систем в большой степени зависит от материалоемкости опорного контура. Снизить расход материалов на контур можно,

Слайд 44Литература
Файбишенко В. К. Металлические конструкции: Учеб. пособие для вузов. —

М.: Стройиздат, 1984. — 336 с., ил.
Кирсанов Н.М. Висячие и

вантовые конструкции: Учеб. пособие для вузов. — М.: Стройиздат, 1981.— 158. с, ил.
Фомина В. Ф. Архитектурно-конструктивное проектирование общественных зданий: учебное пособие / В. Ф. Фомина. – Ульяновск: УлГТУ, 2007. – 97 с.
ЛитератураФайбишенко В. К. Металлические конструкции: Учеб. пособие для вузов. — М.: Стройиздат, 1984. — 336 с., ил.Кирсанов

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика