48. Пространственные дер конструкции. Пдк

ПДК - сложная система, многократно статически неопределимая. Для упрощения расчетов эти системы расчленяются на отдельные плоские конструкции, условно работающие независимо друг от друга. К ПДК относят такие системы, которые обеспечивают совместную работу большинства элементов покрытия, включая огр констр-ции в 2х или более плоскостях на воздействие расчетных нагрузок. Совместная работа эл-в покрытия обеспечивается конструктивными мерами путем устройства надежных связей элементов м/у собой.

+ ПДК перед плоскими системами: Экономичность, меньший расход мат-ла за счет включения в работу вспомогательных элементов; более надежная работа (выход из строя отдельных элементов не приводит к аварии всего сооруж-я за счет работы смежных элементов); более эффективное использование внутреннего пространства помещения; архитектурная выразительность.

- повышенная сложность и трудоемкость монтажа; необходимость устройства лесов; менее надежная работа при воздействии больших односторонних нагрузок и сосредоточенных сил.

ПДК применяются: общественные здания (рынки, выставочные павильоны, спортзалы, цирки), производственные (склады, гаражи).

Классиф-я: 1. По геометрическим формам поверхности: цилиндрические, сферические, складчатые, параболические, гиперболические; 2. По формам в плане: круглые, квадратные, прямоугольные, многоугольные; 3. По конструктивным особенностям: купола, цилиндрические своды-оболочки, кружально-сетчатые своды и купола, структурные системы.

49. Купола – 1 из сам распростр форм ПДК. Очертание – зависит от арх и технол треб-й, величины пролета. d=30-100 мм.

По материалу — из древесины, фанеры, пластмасс, их сочетаний.

По конструктивному решению — тонкостенные купола-оболочки, ребристые купола, ребристо-кольцевые, ребристо-кольцевые купола с решетчатыми связями, сетчатые.

По форме поверхно­сти вращения: сферического очерта­ния, эллипсоидного, конического.

При конструировании куполов используется принцип многосвязности системы, при которой нагр. через систему жестких связей передается не только основным элементам каркаса, но и элементам покрытия, благодаря этому купола более экономичны. Наиб распростр ребристые и ребристо-кольцевые купола.

Осн элементы – меридиальные арочные ребра, верхн кружальн. и нижн опорное кольцо. Меридиальные ребра воспринимают сжимающие усилия в оболочке по направлению меридиана и передают их на верхние и нижние кольца. Ребра изготавливают из клееной древесины.

Ширина поперечного сечения ребра 140-300 мм.

Высота предварительно назначается не менее 1/100 диаметра купола.

Шаг ребер по нижнему опорному кольцу 3-6 м.

На опорные кольца передаются продольные и поперечные силы; от действия этих усилий нижнее кольцо работает на растяжение, а верхнее - на сжатие. Нижнее кольцо проектируют из ЖБ, верхнее из металла.

Крепление ребер куп к кольцам осущ-ся шарнирами по типу узлов клееных деревянных арок. Для обеспечения устойчивости ребер из плоскости и общей жесткости купола устраивают систему связей.

Основными нагрузками, действующими на купольное покрытие, являются: собственный вес конструкции покрытия, сне­гов нагр, технологич нагрузка от подвесного технологич обору­дования; для высоких куполов — ветровая нагр, для пологих куполов ветровая нагрузка не учитывается, т.к. разгружает купол.

Расчет зависит от типа оболочки и вида нагрузок, выполняют приблизительный расчет, который равен расчету 3-х шарнирных арок. Суть состоит в разделении пространственной системы на отдельные плоские арки и введение ряда допущений: 1)две полуарки, прерванные верхним кружальным кольцом, условно рассматривают как единая арка с шарниром в коньке; 2) при расчете на несимметричные нагрузки упругий отпор арок, расположенный под углом к рассматриваемой арке, не учитывается в запас прочности; 3) при отношении f/d меньше 1/4 ветровая нагрузка не учитывается, в этом случае пространственная работа не учитывается или учитывается приближенно с помощью коэффициентов условия работы.

Нижнее растянутое ЖБ кольцо рассчитывается по СНИП ЖБ конструкций, верхнее металлическое кружальное кольцо - по стальным нормам. Диаметр верхнего кольца выбирают таким образом, чтобы м.б. поместить требуемое количество меридиальн ребер. По требуемому моменту инерции, по сортаменту подбирают номер швеллера или конструир-ся сварной швеллер. Затем кружальное кольцо проверяют на устойчивость.