Конструкции пространственных покрытий Классификация. Достоинства и недостатки

Тонкостенные пространственные конструкции покрытий представляют собой тонкие плиты, имеющие кривизну в одном, или двух направлениях, толщина которых по сравнению с остальными размерами очень мала. Они состоят из оболочки и контурных элементов, поддерживающих края оболочки и передающих нагрузку от неё на колонны или стены. Форма поверхности оболочки выбирается такой, чтобы обеспечить её работу главным образом на сжатие.

В связи с этим при одинаковых пролётах и нагрузках расход материала меньше чем на плоские.

Снижение собственной массы конструкции позволяет перекрывать большие пролеты по сравнению с покрытием из плоских линейных конструкций. Однако тонкостенные пространственные конструкции покрытий сложны и трудоёмки в изготовлении и возведении

Эффективность тонкостенных пространственных конструкций покрытий увеличивается при применении предварительного напряжения, которому подвергаются контурные элементы.

по очертанию срединной поверхности

а) складки с различной формой поперечного сечения, в том числе складчатые своды и оболочки (рис. 4.1, а);

б) оболочки и своды нулевой гауссовой кривизны - цилиндрические и конические оболочки и цилиндрические своды (рис. 4.1, б);

в) оболочки и волнистые своды положительной гауссовой кривизны - сферические оболочки и купола, очерченные по поверхностям вращения с вертикальной осью (рис. 4.1, д); оболочки, очерченные по поверхности переноса в виде эллиптического параболоида, круговой поверхности (рис. 4.1, в) и бочарные своды (рис. 4.1, е, 10);

г) оболочки и волнистые своды отрицательной гауссовой кривизны - оболочки, очерченные по линейчатым поверхностям гиперболического параболоида (гипары) (рис. 4.1, г); и по поверхностям вращения с горизонтальной осью (рис. 4.1, е, 11);

д) оболочки разнозначной гауссовой кривизны - тороидальные оболочки (рис. 4.1, ж); поверхности которых имеют на некоторых участках положительную, а на других - отрицательную кривизну (между точками А и В на рис. 4.1, ж), коноиды (поверхность которых имеет в большей части нулевую гауссову кривизну) и параболические оболочки на плоском контуре (в основном положительной кривизны), угловые участки которых имеют отрицательную гауссову кривизну и др.;

е) многогранники, в том числе вписанные в поверхности оболочек, предусмотренные подпунктами б, в, г, д (рис. 4.1, з); а также шатровые складки (рис. 4.1, и);

ж) составные оболочки, имеющие сложную поверхность, образуемые из оболочек, предусмотренных подпунктами б, в, г, д, е (рис. 4.1, к, л);

по форме перекрываемой площади

а) на круглом плане;

б) на прямоугольном плане;

в) на треугольном плане;

г) на полигональном плане;

по способу изготовления и возведения

а) монолитные;

б) сборно-монолитные (когда сборные элементы служат несущей опалубкой или, например, бортовые элементы сборные, а плита-оболочка - монолитная);

в) сборные из плоских, цилиндрических и других элементов;

по материалам, из которых возводятся:

а) железобетонные (в том числе с применением легких и других бетонов);

б) комбинированные, состоящие из железобетонной плиты и металлических диафрагм или бортовых элементов