§ 75. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОЛОЧЕК ПОКРЫТИИ ИЗ ПЛАСТМАСС

  Главная      Учебники - Промышленность     Конструкции из дерева и пластмасс (В.А. Иванов, В.З. Клименко) - 1983 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   .. 119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  .. 

 

 

§ 75. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОЛОЧЕК ПОКРЫТИИ ИЗ ПЛАСТМАСС



Наиболее эффективны несущие конструкции из пластмасс — оболочки покрытия. Объясняется это следующими факторами.

Допускаемые деформации и перемещения в оболочках сравнительно велики (по отношению, например, к плоским балочным конструк-циям), благодаря чему в них значительно компенсируется пониженная жесткость пластмасс. Так как оболочки работают главным образом на продольные усилия, в них максимально используются высокие прочностные свойства конструкционных пластмасс. Пластмассы дают возможность в одной конструкции совместить несущие и ограждающие функции.

Оболочкам из пластмасс можно придавать любую пространственную форму, что не вызывает практических затруднений, благодаря легкости формования. Элементы оболочек могут быть изготовлены серийно на заводах, что отвечает требованиям индустриализации.

По геометрическому признаку оболочки можно разделить на следующие основные группы: оболочки на плоской основе; оболочки одинарной кривизны; оболочки двоякой кривизны; двухпоясные оболочки.

Материалом для оболочек служат стеклопластики и трехслойные панели. Используя светопроницаемые и глухие элементы, оболочки выполняют светопроницаемыми, несветонепроницаемыми или комбинированными. Сборные элементы имеют плоскую или изогнутую в соответствии с кривизной оболочки форму самого различного очертания.

Распространенные конструктивные решения оболочек из пластмасс и их основные показатели приведены в табл. 17.

Покрытия балочного типа со складками из лоткоообразных элементов различного очертания (схемы 1, 2,3,4) выполняются из полиэфирного стеклопластика и предназначаются для устройства навесов в открытых сооружениях (над выставочными площадками, торговыми павильонами, автостоянками) и в качестве светопроницаемых покрытий зданий разного назначения холодного типа. Покрытия могут быть
однопролетными и многопролетными, плоскими, ломаного очертания, шедовыми с применением лоткообразных элементов (схема 5).

Своды выполняются из арочных лоткообразных элементов на весь пролет или часть пролета со стыковыми соединениями по длине свода и могут иметь сферическое или ломаное очертание (схемы 6, 7, 8).

 

 

 

 

 

Таблица 17. Оболочки покрытий из пластмасс

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 151. Стеклопластиковое сводчатое покрытие теплиц:
а — общий вид; б — элемент свода

 

 

 

 

 

Рис. 152. Узлы сопряжения элементов покрытий:
а — из гладких однослойных и трехслойных элементов; 6 — из волнистых и лотковых элементов; 1. — фигурная накладка; 2 — уплотнение; 3 — однослойный пластиковый элемент; 4 — трехслойные панели; 5 — трехслойный лотковый элемент.

 

 

 

 

 

Арочным лоткообразным элементам придают разную форму поперечного сечения. По длине свода конструктивная высота лотка может меняться по соображениям обеспечения устойчивости лотка от максимальной hmax  = (1/40-1/60) I в опорном сечении ДО hmin = ( 1/100..1/120)I верхней точке свода. Основная область применения однослойных сводов из полиэфирного стеклопластика — теплицы (рис. 151). Своды из трехслойных элементов применяются в общественных и спортивных зданиях.

Купольные покрытия проектируются сферическими или коническими из гладких (схемы 9, 10, 11 табл. 17) и лоткообразных элементов (схемы 12, 13 табл. 17), которые могут быть светопроницаемыми из однослойного стеклопластика и глухими из трехслойных панелей.

Отдельные элементы сводов и куполов соединяются между собой фланцевыми соединениями разнообразной формы на болтах (рис. 152), которые препятствуют взаимному сдвигу элементов.

Купольные покрытия из жестких пенопластов (схемы 14, 15 табл. 17) могут быть двух видов: из гибких брусков, укладываемых по спирали кольцами на сварке; выполняемые при помощи формовочной машины, перемещающейся по спирали соответствующей очертанию купола. При этом исходное жидкое сырье быстро твердеет (в течение нескольких секунд). Для изготовления таких куполов используется пенополистирол. Проемы в покрытиях проделываются после их изготовления.

Для укрытия радиолокаторов и радиотелескопов применяются геодезические купола (схема 16 табл. 17), представляющие собой вписанные в сферу многогранники. При больших диаметрах купол подкрепляется стальными или алюминиевыми ребрами, при малых диаметрах выполняется только из пластмассовых одно- или трехслойных элементов (рис. 153). Конструктивные решения двух типов узлов геодезических куполов показаны на рис. 154.

Благодаря легкости формования обширные возможности применения конструкционных пластмасс заключены в гиперболических оболочках с краями, параллельными прямолинейным (схемы 17) и криволинейным (схемы 18) образующим. Из простейших гиперболических секций могут создаваться различные пространственные покрытия, например, такие как воронкообразные и зонтичные (схемы 19 и 20 табл. 17, рис. 155).

Конструкции типа пространственной плиты (схема 21 табл. 17 и рис. 156, а) собираются из стеклопластиковых призматических, ко-нических и гиперболических пирамид. Нижний пояс образуется из конических оснований пирамид, а верхний — из металлических профилей, соединяющих вершины пирамид. Пояса рассчитываются на нормальные усилия от изгиба плиты, а стенки пирамид на силы сдвига между поясами.

Двухпоясным конструкциям можно придать цилиндрическое очертание (схема 22 табл. 17 и рис. 156, б), что позволяет перекрывать большие пролеты.

 

 

 

 

 

Рис. 153. Купол из трехслойных стеклопластиковых элементов диаметром 40 м

 

 

 

 

 

 

Рис. 154. Конструкции узлов куполов:
а — с металлическими ребрами; б — из трехслойных панелей; 1 — кольцевые фланцы; 2 — ребра; 3 — фасонки; 4 — соединительные болты; 5 — штыри для крепления пластмассовых элементов; 6 — трехслойные элементы; 7 — вкладыши; 8 — прессованная шестигранная накладка из ЛГ-4С; 9 — винты, шурупы; 10 — верхняя накладка; 11 — нижняя накладка

 

 

 

 

 

Рис. 155. Покрытие выставочного павильона размером в плане 108000 X X 72000 мм воронкообразными элементами с шагом 18 000 мм (24 элемента):
а — общий вид; б — воронкообразный элемент; 1 — полиэфирный стеклопластик толщиной 3 мм; 2 — стальные уголковые ребра; 3 — распорное устройство для создания предварительного напряжения; 4 — бортовые стягивающие канаты; 5 — стальная трубчатая колонна (используется для отвода воды)

 

 

 

 

 

 

Рис. 156. Пространственные покрытия из пирамидальных стеклопластиковых элементов:
а — плита; б — свод; 1 — элементы из светопроницаемого полиэфирного стеклопластика; 2 — алюминиевые трубки, утягивающие вершины для создания преднапряжения и увеличения жесткости свода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   .. 119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  ..