VIII. "Ve mabetten çıkarken, öğrencilerinden biri O'na dedi: Öğretmen! Bak, hangi taşlar ve hangi binalar! İsa ona cevap olarak dedi: Bu büyük binaları görüyor musun? burada taş üstüne taş olmayın" Mk .13:1–2; Luka 21:5–6 Derin ve

Federal Eğitim Ajansı

Ufa Devlet Petrol Teknik Üniversitesi

Mimarlık ve İnşaat Mühendisliği Fakültesi

I.V. Fedortsev, E.A. Sultanova

İnşaat teknolojisi

kaplama yapıları

geniş açıklıklı binalar

(eğitici)

USPTU Akademik Konseyinin kararı ile onaylanmıştır.

ders kitabı (tarihli protokol _________ No. _______)

İnceleyenler:

____________________________________________________________________________________________________________________

Fedortsev I.V., Sultanova E.A.

Geniş açıklıklı binalar için çatı yapılarının yapım teknolojisi: öğretici/ I.V. Fedortsev, E.A. Sultanov. - Ufa: UGNTU Yayınevi, 2008. - s. ______

ISBN'si – 5 – 9492 – 055 – 1.

"Geniş açıklıklı binalar için çatı yapılarının montajı teknolojisi" ders kitabı, uzmanlık öğrencileri için ana eğitim ve metodolojik rehber olarak geliştirilmiştir - "Endüstriyel ve sivil inşaat" özel disiplini "Binaların ve yapıların montajı teknolojisi" incelenirken (TVZS).

Kiriş, çerçeve, kemerli, kablolu, membran, yapısal plakalar, kubbe, tente vb. Gibi geniş açıklıklı yapıların yapımında mevcut deneyimin sistematik bir malzemesini içerir. Kurulum sırasında kurulum süreçlerinin organizasyonu ve teknolojisi Bu binaların ve yapıların inşası, kurulum süreçlerinin yeterli "detaylandırılması" ile belirli bir teknolojik sırayla gerçekleştirilen açık bir teknolojik çalışma programı şeklinde belirlenir. teknolojik haritalar» ve işlerin mekanizasyon şemaları. İkincisi, belirli nesneler için iş üretimi için bir proje tasarlarken, organizasyonel ve teknolojik belgelerin geliştirilmesi için temel öneriler olarak kullanılabilir.

Özellikle ilgi çekici olan, Ufa'daki buz sarayının kemerli çatısının montajının, inşaat yönteminin ilk kez inşaat tarafından uygulanan bu tür geniş açıklıklı binaların inşa edilmesi uygulamasında olduğu El Kitabında açıklanan deneyimidir. Projeye göre ve Vostokneftezavodmontazh OJSC kuvvetleri tarafından Başkurdistan'ın kurulum bölümleri. Kılavuz, her yapı türü için sonuçlar ve kontrol soruları içerir ve kullanıcının, içinde sunulan materyalin özümsenmesini bağımsız olarak değerlendirmesine olanak tanır.

TVZS, TVBzd ve TSMR kursları, IPK USPTU öğrencileri ve inşaat organizasyonları ve bölümleri, geniş açıklıklı bina ve yapıların inşaatı ile ilgili olarak, öyle ya da böyle, USPTU'nun inşaat uzmanlık öğrencilerine yöneliktir.

I.V. Fedortsev, E.A. Sultanova

ISBN'si – 5 – 9492 – 055 – 1 UDC 697.3

GİRİŞ

Uzun açıklıklı binalar, kaplamanın destekleyici yapılarının destekleri arasındaki mesafenin 40 m'den fazla olduğu binalardır.

Geniş açıklıkları kapsayan sistemler çoğunlukla tek açıklıklı olarak tasarlanır, bu da ana temel gereksinimden - ara desteklerin yokluğundan - gelir.

Endüstriyel inşaatta bunlar, kural olarak, gemi yapımı, havacılık ve makine yapımı tesislerinin montaj atölyeleridir. Sivil - sergi salonlarında, pavyonlarda, konser salonlarında ve spor tesislerinde. Uzun açıklıklı kaldırımların tasarımı ve yapımındaki deneyim, yapımlarının en zor görevinin kaldırım yapılarının montajı olduğunu göstermektedir.

Statik şemaya göre geniş açıklıklı kaplamaların taşıyıcı yapıları, kiriş, çerçeve, kemerli, yapısal, kubbeli, kıvrımlı, asılı, birleşik ve ağ şeklinde ayrılmıştır. Hepsi esas olarak çelik ve alüminyum, betonarme, ahşap, plastik ve hava geçirmez kumaşlardan yapılmıştır. Özellikler ve kapsam mekansal yapılar tasarım şemaları ve açıklıkları nedeniyle.

Bina tipini ve yapıyı seçerken, önemli, genellikle belirleyici bir faktör, yapım yöntemidir. Bunun nedeni ise mevcut fonlar mekanizasyon ve geleneksel kurulum yöntemleri, geniş açıklıklı yapılar için her zaman uygun değildir. Bu nedenle, bu tür binaları inşa etmenin maliyeti, tipik geleneksel yapıları inşa etmenin maliyetinden çok daha yüksektir. Ülkemizde ve yurtdışında geniş açıklıklı yapılar inşa etme teorisi ve pratiği, bu tür inşaatların modern koşullarda verimliliğini arttırmanın en büyük rezervinin inşaat, montaj üretilebilirliği ve mimari ve tasarım çözümlerinin organizasyonel ve teknolojik yönlerinin iyileştirilmesinde yattığını göstermiştir. Montaj üretilebilirliği, montaj iş teknolojisinin gerekliliklerine uygunluğunu belirleyen ve en basitinin, en az işçilik, zaman ve üretim araçları ile imalat, nakliye ve montajını aşağıdaki şartlara uygun olarak gerçekleştirmesini sağlayan bir tasarım özelliği olarak anlaşılmaktadır. güvenlik ve ürün kalitesi. "Posobiya" da geniş açıklıklı bir binanın kurulumu için böylesine karmaşık bir mühendislik tabanlı organizasyonel ve teknolojik çözümün bir örneği, Başkurdistan'da bir jübile tesisi - Ufa Arena Buz Sarayı - inşa etme deneyimidir. Yapının kemerli kaplamasının kurulumunun benzersizliği, Vostokneftezavodmontazh OJSC tarafından önerilen ve her zamanki gibi zeminde değil, tasarım yüksekliklerinde (20 m) gerçekleştirilen orijinal montaj ve kurulum süreçlerinin organizasyonunda yatmaktadır. bir hidrolik kriko sistemi kullanılarak 500 tondan fazla ağırlığa sahip tamamen büyütülmüş bir bloğun "itme". İlk olarak OJSC VNZM tarafından geliştirilen bu kurulum yöntemi, yıldönümü tesisi için “optimum” inşaat süresini sağladı ve en önemlisi, müteahhitin ağır inşaat ekipmanı setinin büyük yapıları doğrudan tasarım konumunda monte etmesine ve kurmasına izin verdi. Bu durumda, bir seçenek olarak bir alternatifin kullanılması, geleneksel “itme” yönteminin, mikro bölgenin mevcut altyapısı koşullarında daha güçlü montaj vinçlerinin (SKG-160) dahil edilmesini gerektirecektir. buzdan sarayın inşa edildiği şehir, pratikte mümkün değildi.

Geniş açıklıklı yapıların bir dizi tasarım parametreleri, üretim malzemesi ve genel boyutlar olarak özellikleri, bu yapıların aşağıdaki türlerine göre aşağıda ele alınmaktadır, yani:

kiriş;

kemerli;

Yapısal levhalar;

Kablo sistemleri;

Membran kaplamalar;

Tente yapıları;

Çadır kaplamaları.

1 Geniş açıklıklı yapıların sınıflandırılması

Geniş açıklıklı yapıların binaları ve yapıları kaplamak için yapısal şema türlerine göre sınıflandırılması Tablo'da verilmiştir. 1, uygulama kapsamını ve bu sistemlerin kapsadığı açıklık aralığını karakterize eden temel bilgileri içerir. Açıklıkların boyutuna göre farklılaşan geniş açıklıklı yapı türlerinin her biri için kısa bir açıklama, doğal avantajlarını ve dezavantajlarını sistematik hale getirmeyi ve nihayetinde, bir veya başka bir çözümün olası “derecelendirmesini” belirlemeyi mümkün kılar. tasarlanan binanın “çatı” kaplaması.

Kiriş kaplamaları- yapıların ana enine uzamsal ve düz ara kirişlerinden oluşur - kirişler. Çerçevenin ve temellerin destekleyici elemanlarının çalışmasının doğasını önemli ölçüde "basitleştiren", kaplama yapısından itme olmaması ile karakterize edilirler. Ana dezavantaj, yüksek çelik tüketimi ve açıklıklı yapıların kendilerinin önemli inşaat yüksekliğidir. Bu nedenle, açıklığa kadar kullanılabilirler. 100 m ve esas olarak, ağır gezer vinç kullanma ihtiyacı ile karakterize edilen endüstrilerde.

Çerçeve kaplamaları daha az ağırlık, daha fazla rijitlik ve daha düşük bina yüksekliğine sahip kirişlerle karşılaştırıldığında karakterize edilir. kadar binalarda kullanılabilir. 120 m.

Kemerli kaplamalar statik şemaya göre 2 x, 3 x ve menteşesiz olarak ayrılırlar. Kiriş ve çerçeveden daha az kütleye sahiptirler, ancak daha fazla

Mekansal yapıları kullanma olanakları

tablo 1

imalatı ve montajı zordur. Kemerlerin kalite özellikleri esas olarak yüksekliklerine ve şekillerine bağlıdır. Kemerin optimal yüksekliği, açıklığın 1/4 ... 1/6'sıdır. Geometrik eksenin basınç eğrisi ile çakışması durumunda en iyi anahat.

Kemerlerin bölümleri, sırasıyla açıklığın 1/30 ... 1/60 ve 1/50 ... 1/80 yüksekliğinde kafes veya katı yapılır. Kemerli çatılar, genişliğe kadar olan açıklıklar için kullanılır. 200 m.

mekansal kapsamlar tüm yük taşıyan elemanların eksenlerinin aynı düzlemde yer almaması ile karakterize edilir. Bunlar ayrılır: üç boyutlu yük taşıyan yapılar olarak karakterize edilen, mekansal çalışma ile karakterize edilen ve tek veya çift eğrilikli yüzeylerden oluşan kubbeler ve kabuklar. Kabuk, şekli, yüzeyin kendisine kıyasla yeterince küçük bir kalınlığa sahip kavisli bir yüzey olan bir yapı olarak anlaşılmaktadır. Kabuklar ve tonozlar arasındaki temel fark, içlerinde hem çekme hem de sıkıştırma kuvvetlerinin meydana gelmesidir.

nervürlü kubbeler destek halkaları ile üstte ve altta birleştirilmiş düz makaslardan oluşan bir sistemden oluşur. Kafeslerin üst kirişleri bir dönüş yüzeyi oluşturur (küresel, parabolik). Böyle bir kubbe, alt halkanın gerilime maruz kaldığı ve üst halkanın sıkıştırıldığı bir ara parça sistemidir.

Nervürlü halka kubbeler alt halkaya dayanan nervürlü yarım kemerlerden oluşur. Yükseklik nervürleri yatay dairesel kirişlerle bağlanır. Taşıyıcı nervürler boyunca hafif beton veya çelik zemin kaplamasının kavisli levhaları döşenebilir. Destek halkası genellikle betonarmedir ve öngerilmeli.

Kafes bağlantılı nervürlü halka kubbeler esas olarak metal yapılardan tasarlanmıştır. Nervürlü halka elemanları sistemine diyagonal bağların eklenmesi, basınç-çekme ve bükme kuvvetlerinin daha rasyonel bir dağılımına izin verir, bu da düşük metal tüketimi ve kubbe kapağının maliyetini garanti eder.

Yapısal kaplamalar endüstriyel ve sivil amaçların geniş alanlarını kapsamak için kullanılır. Bunlar, oluşumları sırasında tekrar tekrar tekrarlanan elemanların kullanılmasının mümkün olması bakımından farklılık gösteren uzamsal çubuk sistemleridir. En yaygın kullanılan yapılar şunlardır: TsNIISK, Kislovodsk, Berlin, Moskova Mimarlık Enstitüsü, vb.

Asılı kapaklar(çocuklar ve zarlar) - ana yük taşıyıcı elemanlar, destek hatlarına dik olarak gerilmiş esnek çelik halatlar veya ince duvarlı sac yapılardır.

Kablolar ve membranlar, geleneksel tasarımlardan önemli ölçüde farklıdır. Avantajları şunları içerir: gerilmiş elemanlar tüm kesit alanı üzerinde etkin bir şekilde kullanılır; destekleyici yapının düşük kütlesi sağlanır, bu yapıların inşası, asma kaplamaların iskele ve iskele kurulumunu gerektirmez. Binanın açıklığı ne kadar büyük olursa, çatı tasarımı o kadar ekonomik olur. Bununla birlikte, dezavantajları da vardır:

Kaplamanın artan deforme olabilirliği. Kaplamanın sertliğini sağlamak için, stabilize edici elemanların tanıtılması nedeniyle ek tasarım çözümleri almak gerekir;

Kaplamanın maliyetini artıran, adamlardan veya zardan "itme" algısı için bir destek konturu şeklinde özel bir destek yapısı düzenleme ihtiyacı.

DERS NOTLARI

2011

UKRAYNA EĞİTİM VE BİLİM, GENÇLİK VE SPOR BAKANLIĞI

DONBAS ULUSAL İNŞAAT VE MİMARLIK AKADEMİSİ

İşletmeler Ekonomisi Bölümü

Geliştiren: Doktora, Doç. Zakharchenko D.A.

DERS NOTLARI

"İnşaat sektörünün temelleri" kursunda

uzmanlık öğrencileri için 6.030504 "İşletmelerin ekonomisi"

Kod No. _______

Daire toplantısında onaylandı

"İşletmelerin ekonomisi"

PROTOKOL No. __, ________2011 s.

2011

KONU 4. GENİŞ BİNALAR VE YAPILAR

Geniş açıklıklı yapılar, 40-80 m'den fazla açıklıklara sahip olanları içerir Nispeten yakın zamanda, bu tür yapılar benzersiz olarak kabul edildi ve son derece nadiren inşa edildi, şu anda, bilim ve teknolojinin hızlı gelişimi ve buna büyük ihtiyaç duyuldu. sanayide ve eğlence ve eğlence alanındaki yapılar, birçok ülkede bu tür yapıların önceden belirlenmiş yoğun yapımı.

Özellikle ilgi çekici olan, yükü birbirine aktaran ayrı, bağımsız yük taşıyan elemanlardan oluşmayan, ancak yapının tek bir entegre çalışma parçaları sistemini temsil eden mekansal yapılardır.

Tüm dünyada inşaata yaygın olarak tanıtılan yapıların böyle bir mekansal karakteri, 20. yüzyılın inşaat ekipmanlarının bir sembolüdür. Ve bazı mekansal yapı türleri - kubbeler, haçlar ve tonozlar - antik çağlardan beri bilinmesine rağmen, ne malzemelerin uygulanabilirliği ne de tasarım çözümleri açısından, önemli açıklıkları engelledikleri için modern inşaat gereksinimlerini karşılarlar. , son derece ağır ve büyüktüler.

Mekansal yapılar çekicidir ve mimarinin işlevsel ve estetik gereksinimlerini en iyi şekilde karşılama yetenekleridir. Kapsanacak açıklıkların ölçeği, esnek planlama olasılığı, çeşitli geometrik şekiller, malzemeler, mimari ifade - bu, bu yapıların özelliklerinin tam bir listesi değildir.

İşlevsel, teknik ve sanatsal-estetik kombinasyonu, mekansal yapılara geniş bir bakış açısı sağlar ve kullanımlarının büyük tasarruflar elde etmenizi sağladığı gerçeğinden bahsetmiyorum bile. Yapı malzemeleri- bina ve yapıların malzeme tüketimini %20-30 oranında azaltmak.

Düzlemsel geniş açıklıklı yapılar arasında kirişler, çerçeveler, kafes kirişler, kemerler bulunur. Düzlemsel yapılar, her biri kendi düzleminde yük altında özerk olarak çalışır. Binanın bazı alanlarını (döşeme, kiriş, makas) kaplayan düzlemsel yapıların taşıyıcı elemanı bağımsız olarak çalışır ve bitişik olduğu elemanların çalışmasına katılmaz. Bu, düzlemsel elemanların mekansal olanlara kıyasla daha düşük bir uzamsal sertlik ve taşıma kapasitesinin yanı sıra, öncelikle artan malzeme tüketimi olmak üzere daha yüksek kaynak yoğunluğuna neden olur.

Pirinç. 4.1. Geniş açıklıklı yapılar için yapısal çözümler

a - düz yapılar; b - mekansal yapılar; c - asılı yapılar; g - pnömatik yapılar; 1- çiftlikler; 2 - çerçeveler; 3-4 menteşeli kemer; 5 - silindirik kabuklar; 6 - çift eğrilik kabukları; 7- kubbeler; 8 - yapılar; 9- askılı yapılar; 10 - membran yapıları; 11 - tente yapıları; 12 - pnömatik destek yapıları; 13 - pnömatik çerçeve yapıları;

Sağlam konstrüksiyon çerçevelerin montajı, iki adet kendinden tahrikli pergel vinç tarafından gerçekleştirilir. İlk olarak, geçici bir desteğe dayanarak temel üzerine traversin bir parçası olan çerçeve rafları monte edilir ve daha sonra traversin orta kısmı monte edilir. Çapraz çubuğun parçalarının bağlantısı, kaynak veya güçlü olarak geçici destekler üzerinde yapılır. İlk çerçevenin montajından sonra yapılar çatlaklarla demirlenir.

Bazı durumlarda, çerçeve yapılarının kaydırılarak monte edilmesi tavsiye edilir. Bu yöntem, çerçeve yapıların tasarım konumuna hemen monte edilememesi durumunda kullanılır (içeride çalışmalar devam ediyorsa veya vinçlerin yerleştirilmesine izin vermeyen yapılar zaten kurulmuşsa).

Blok, 2-3 veya 4 çiftlikten özel bir iletkende binanın sonuna monte edilir. Monte edilmiş ve sabitlenmiş blok, ray rayları boyunca tasarım konumuna kaldırılır. Krikolarla veya hafif vinçlerle kurun.

Kemerli yapılar 2 tiptir: puflu 2 menteşeli kemer ve 3 menteşeli kemer şeklinde. Çift menteşeli bir kemer şeklinde bir yatak parçası olan kemerli yapıları monte ederken, kendinden tahrikli pergel vinçler kullanılarak çerçeve yapılarının kurulumuna benzer şekilde gerçekleştirilir. Ana gereksinim, beşinci (destek) menteşenin destek ile hizalanmasını garanti eden yüksek montaj doğruluğudur.

Üç menteşeli kemerlerin montajı, bir üst menteşenin varlığıyla ilgili bazı özelliklerle ayırt edilir. İkincisinin montajı, açıklığın ortasına yerleştirilmiş geçici bir montaj desteği kullanılarak gerçekleştirilir. Montaj dikey kaldırma, kaydırma veya döndürme yöntemleri ile gerçekleştirilir.

Pirinç. 4.3. Çerçeve montajı

a - tamamen iki vinçle kurulum; b - geçici destekler kullanarak parçalara çerçevelerin montajı; c - çerçevelerin döndürülerek montajı; 1-montaj vinci; 2 çerçeveli montaj; 3 parçalı çerçeve; 4-geçici destekler; 5 vinç; 6-montaj okları.

Her yarım kemer, ağırlık merkezine asılır ve topuk menteşesi desteğe ve ikinci ucu geçici desteğe getirilecek şekilde kurulur. Diğer yarı kemer ile aynı. Topuk menteşesindeki dönüş, üst menteşenin kilit deliklerinin eksenleri eşleştirilerek sağlanır.

Mekansal yapılarda tüm unsurlar birbiriyle bağlantılıdır ve çalışmaya katılır. Bu, birim alan başına metal tüketiminde önemli bir azalmaya yol açar. Ancak, yakın zamana kadar, bu tür mekansal sistemler (kubbe, kablolu, yapısal, kabuklar) üretim ve kurulumun yüksek karmaşıklığı nedeniyle geliştirilmemiştir.

Pirinç. 4.4. Kubbeyi geçici bir merkezi destekle monte etme

A - kubbe kesme sistemi; B - kubbenin montajı; 1-streç işaretleri ile geçici destek; 2-radyal paneller; 3-destek halkası;

Kubbe sistemleri ayrı çubuklardan veya ayrı plakalardan monte edilir. Bağlı olarak yapıcı çözüm, kubbe yapılarının montajı, menteşeli bir şekilde veya bütünüyle geçici bir sabit destek kullanılarak da yapılabilir.

Küresel kubbeler, asma halka katmanlarında dikilir. Bu tür her bir kademe, montajın tamamlanmasından sonra istatistiksel stabiliteye ve taşıma kapasitesine sahiptir ve üstteki kademe için temel görevi görür. Prefabrik kubbeler, iletken cihazlar ve geçici armatürler kullanılarak monte edilebilir - Kiev'deki sirk kubbesi veya kubbe tamamen zemine monte edilir ve daha sonra bir vinç, pnömatik taşıma veya bir asansör ile tasarım ufkuna kaldırılır. Aşağıdan yetiştirme yöntemi kullanılmaktadır.

Asma yapılar 19. yüzyılın 2. yarısından itibaren kullanılmaya başlanmıştır. Ve ilk örneklerden biri, 1896'da yapılan Tüm Rusya Nizhny Novgorod Fuarı'nın pavyonunun kaplamasıdır. seçkin Sovyet mühendisi Shukhov.

Bu tür sistemleri kullanma deneyimi, yüksek mukavemetli çeliklerin ve plastik ve alüminyum alaşımlarından yapılmış hafif bina zarflarının maksimum kullanımına izin verdiğinden, geniş açıklıklar için kaplamalar oluşturmayı mümkün kıldığı için ilerlemelerini kanıtlamıştır.

Pirinç. 4.5. Asılı yapıların montajı

1 kule vinci; 2-travers; 3-kablo yarı çiftlik; 4-merkezi tambur; 5 zamanlı destek; 6 monteli yarı çiftlik; 7- destek halkası.

Son zamanlarda çerçeve asılı yapılar yaygınlaştı. Asılı yapıların cihazının özelliği, ilk önce, erkeklerin ipliklerinden gerilimi algılayan bir destek konturunun döşendiği yatak desteklerinin dikilmesidir. Tam yerleşimlerinden sonra, kaplama tam tasarım yükü dikkate alınarak geçici bir yük ile yüklenir. Bu ön gerilim yöntemi, çalışma sırasında tam yüklendikten sonra kabuktaki çatlakların görünümünü ortadan kaldırır.

Membran kaplamalar, çeşitli asılı kablo askılı yapılardır. Membran kaplama, betonarme bir destek konturu üzerine gerilmiş ince metal sac yapı şeklinde bir asma sistemidir. Rulonun bir ucu destek konturuna sabitlenir ve rulo özel bir travers kullanılarak tam uzunluğuna kadar çözülür, vinçlerle çekilir ve destek konturunun karşıt kısmına sabitlenir.

Membran kaplamaların dezavantajı, uzunluk boyunca ince levhaların ve montaj elemanlarının 50 mm'lik bir örtüşme ile birbirine kaynak yapılması ihtiyacıdır. Aynı zamanda, ana metal ile eşit mukavemette bir dikiş kaynaklayarak elde etmek neredeyse imkansızdır, bu nedenle sacın kalınlığı yapay olarak fazla tahmin edilir. Bu sorun, bir dereceye kadar geçmeli alüminyum alaşımlı kayışlar sistemi ile çözülmüştür.

İlk uzun silindirik kabuklar ilk olarak 1928'de kullanıldı. postane inşaatı sırasında Kharkov'da.

Uzun silindirik kabuklar, sahada tamamen bitmiş veya büyütülmüş olarak tedarik edilir. 3x12 montaj elemanlarının ağırlığı yaklaşık 4 tondur. Kaldırmadan önce, hareketli bir iletkende iki plaka büyütülerek tek bir eleman halinde sıkıştırılır. Genişletildiğinde, gömülü parçalar eklemde kaynak yapılır, gerginlik ve monolitik dikişler sıkılır.

24 m'lik bir açıklık oluşturan 8 genişletilmiş bölüm yerleştirildikten sonra, delikler çakışacak şekilde hizalanır, daha sonra tüm gömülü parçalar ve boyuna donatı çıkışları kaynaklanır, donatı gerilir ve derzler betonlanır. Beton kürlendikten sonra kabuk açılır ve iskeleler yeniden düzenlenir.

Yapı pratiğinde mekansal, çapraz, nervürlü ve çubuk yapılar genellikle yapısal yapılar adı altında birleştirilir.

Dikdörtgen ve diyagonal ızgaralara sahip yapıcı çeşitli kaplama biçimlerinin çapraz sistemleri, 20. yüzyılın ikinci yarısından bu yana ABD, Almanya, Kanada, İngiltere, eski SSCB gibi ülkelerde nispeten yakın zamanda yaygınlaştı.

Belli bir süre için, üretimin yüksek emek yoğunluğu ve yapının kurulumunun özellikleri nedeniyle yapısal yapılar geniş bir gelişme göstermedi. Tasarımın, özellikle bilgisayar kullanımıyla iyileştirilmesi, hat içi üretimlerine geçişi sağlamayı, hesaplamalarının karmaşıklığını azaltmayı, doğruluğunu ve dolayısıyla güvenilirliğini artırmayı mümkün kıldı.

Şekil 4.6. Bir binanın büyük boyutlu levhalardan kaplanması

1 plaka boyutu 3x24m; 2 uçaksavar lambası; 3-mertek makası; 4 sütun.

Çapraz çubuk sistemleri, temel bir geometrik şekle dayanmaktadır. Ayırt edici özellik farklı şekiller yapısal yapılar - bu yapıların imalatının ve montajının karmaşıklığını büyük ölçüde belirleyen uzamsal bir çubuk eklemi.

Yapısal yapılar, çerçeveler ve kirişler şeklindeki geleneksel düzlemsel çözümlere kıyasla bir takım avantajlara sahiptir:

• katlanabilir ve tekrar tekrar kullanılabilir;
• çevrimiçi üretilebilir otomatik hatlar yapısal elemanların yüksek tiplenmesi ve birleştirilmesiyle kolaylaştırılan (genellikle bir tür çubuk ve bir tür düğüm gereklidir);
• montaj yüksek nitelik gerektirmez;
• kompakt ve taşıması kolaydır.

Belirtilen avantajların yanı sıra, yapısal yapıların bir takım dezavantajları vardır:

• genişletilmiş montaj, önemli miktarda el emeğinin kullanılmasını gerektirir;
• belirli yapı türlerinin sınırlı taşıma kapasitesi;
• kurulum için gelen yapıların düşük fabrika hazırlığı.

Pnömatik yapılar, geçici barınak için veya bazı yardımcı amaçlar için, örneğin kabukların ve diğer mekansal yapıların yapımında destek yapıları olarak kullanılır.

Pnömatik kaplamalar 2 tip olabilir - hava destekli ve hava taşımalı. İlk durumda, yapının yumuşak kabuğunun hafif bir aşırı basıncı, gerekli şeklin elde edilmesini sağlar. Ve bu şekil, hava beslemesi ve gerekli aşırı basınç korunduğu sürece korunacaktır.

İkinci durumda, destekleyici yapı, yapının çerçevesini oluşturan, elastik malzemeden yapılmış hava dolu borulardır. Bazen yüksek basınçlı pnömatik yapılar olarak anılırlar çünkü borulardaki hava basıncı, hava destek filminin altındakinden çok daha yüksektir.

Hava destek yapılarının inşaatı, beton veya asfaltın döşendiği alanın hazırlanmasıyla başlar. Yapının konturu boyunca ankraj ve sızdırmazlık cihazlarına sahip bir temel düzenlenmiştir. Hava basıncının etkisi altında, kabuk düzleşir ve tasarım şeklini alır.

Hava destekli veya pnömo çerçeve yapıları, hava destekli yapılara benzer şekilde inşa edilir, tek fark, havanın kompresörden kauçuk borular yoluyla sağlanması ve özel valfler aracılığıyla yapı çerçevesi adı verilen kapalı kanallara pompalanmasıdır. Sayesinde yüksek basınç odalarda, çerçeve tasarım konumunu (çoğunlukla kemerler şeklinde) kaplar ve çevreleyen kumaşı arkasından kaldırır.

Modern geniş açıklıklı kaplamalar endüstriyel binalar spor salonları, spor sarayları, modern süpermarket ve hipermarket binaları gibi büyük kamu binalarının yanı sıra, geniş açıklıklı düzlemsel veya mekansal yapılar olarak tasarlanabilir. Statik çalışmalarının doğasında farklılık gösterirler. Düzlemsel yapılarda, tüm elemanlar, kural olarak, bir yönde yük altında özerk olarak çalışır ve kendilerine bağlı yapıların çalışmasına katılmaz. Mekansal yapılarda öğelerin tamamı veya çoğu iki yönde birlikte çalışır. Bu ortak çalışma sayesinde yapının rijitliği ve taşıma kapasitesi artırılır ve yapımı için malzeme tüketimi azalır.

Uzun açıklıklı düzlemsel yapılar kirişler ve çatı makaslarıdır. Kirişler dikdörtgen ve üçgen şeklinde olabilir. Kirişin alt kirişi gerilimde, üst kiriş ise sıkıştırmada çalışır. Bu nedenle, ana çalışma takviyesi alt kirişe yerleştirilmeli ve üst kirişin enine kesiti olmalıdır. geniş alan sıkıştırmada iyi çalışan beton. Destekler üzerinde, destek reaksiyonlarından maksimum enine kuvveti emmek için kirişler kalınlaştırılmalıdır. Bu, yapısal mekanik ve yapıların ilgili derslerinde tartışılacaktır. Kiriş aralıkları 18 m'yi geçmez.

15, 18, 24 m ve daha fazla açıklıklar, düzlemsel çubuk yapılar - çatı makasları ile kaplanmıştır. Şek. 13.48, biçim ve bir dereceye kadar statik çalışma bakımından farklılık gösteren çiftlik türlerini gösterir. Çiftlikler betonarme, çelik ve ahşap olabilir. Ahşap çatı makaslarına bir örnek, Moskova'daki Manezhnaya Meydanı'ndaki eski Manege'deki Merkez Sergi Salonu'nun 24 metrelik açıklığını kapsayacak şekilde mühendis A. A. iç.

Pirinç. 13.48.

a – ana çiftlik türleri; b - "sıfır" bağlamada (kolonun dış yüzü boyunca) paralel kirişlere sahip bir kiriş kolonu üzerindeki destek düğümü; içinde – aynı, 250 ve 500 mm bağlamada çokgen; d – aynı, "sıfır" ciltli üçgen; 1 – destek standı; 2 - Kolon; 3 - fachwerk bağlantı çubuğu

En eski çubuk direk ve kiriş sistemleri ile birlikte çerçeve binalar 20. yüzyılın ortalarından itibaren. uygulandı uzaysal çapraz çubuk sistemleri.

Çapraz çubuk sistemleri, dikdörtgen, üçgen veya çapraz bir ızgara oluşturan 90 veya 60 ° açıyla karşılıklı olarak kesişen doğrusal elemanlardan (kafesler veya kirişler) oluşturulur (Şekil 13.49). Kesişen doğrusal elemanların ortak mekansal çalışması, yapının sertliğini önemli ölçüde artırır. Tek tek düzlemsel elemanlardan yapılan geleneksel kaplamalarla karşılaştırıldığında, kaplamanın yapısal yüksekliği iki kattan fazla azaltılabilir. Çapraz çubuk sistemlerinin kullanımı, 1: 1'den 1: 1.25'e kadar olan oranlarda kare, yuvarlak ve çokgen binaları kaplamak için en uygundur. Ana açıklıkları boşaltmak için, ana açıklığın boyutunun 0,20-0,25'i arasında çapraz kaplamalı konsol çıkıntılarının kurulması tavsiye edilir.

Pirinç. 13.49.

bir - w – çapraz sistemlerin diyagramları; h - k - desteklerin çapraz sistem altındaki konumu; ben – çapraz çubuk kaplama; m - destek seçenekleri ve destek türleri; L - yapının açıklığı; L K – konsol çıkışı; 1 – destekler; 2 – sınırlayıcı yük taşıyan eleman (kiriş veya kafes); 3 – çekirdek; 4 – bağlayıcı; 5 - çapraz çubuk sisteminin desteği

Çapraz çubuklu ve çapraz çubuklu sistemler vardır. çapraz nervürlü metal veya betonarme tanklardan veya tahta elemanlardan yapılmıştır. çapraz çubuk yapılar, esas olarak, alt kafes diskinin çubuklarıyla sabitlenmemiş, altta üstleri olan bir dizi özdeş piramit oluşturan eğimli çubuklarla iki yönde sabitlenmiş iki veya dört düz kafes diski sistemleri şeklinde metalden yapılır.

Kemer eğrisel (dairesel, parabolik, vb.) bir kiriş şeklinde düz-mekansal bir yapıdır (Şekil 13.50, a). Ego, deyim yerindeyse, düzlemsel ve uzamsal arasında bir ara yapı tipidir. Kemerlerde, esas olarak sıkıştırıcı ve sadece belirli koşullar altında eğilme kuvvetleri meydana gelir. Bu nedenle, kemerler kirişlerden çok daha büyük açıklıkları kaplayabilir. Bununla birlikte, kirişlerin aksine, kemerler desteklere yalnızca dikey değil, aynı zamanda yatay kuvvetleri de iletir - raster Bu nedenle, destekler güçlü, güçlendirilmiş olmalıdır. payandalar. Baskı, kemerin topuklarını sıkan ve gergin bir şekilde çalışan nefeslerle de söndürülebilir.

beşik tonoz(Şek. 13.50, 6) - bir yönde eğriliği olan birçok kemerden oluşan mekansal bir yapı. Silindirik tonozdaki generatrix, kılavuz boyunca (kemerin yayı boyunca) kavisli bir yüzey oluşturan düz bir çizgidir. Böyle bir yüzey inşaat işinde uygundur, çünkü üretimi için eğrisel "daireler" boyunca yerleştirilmiş düz tahtalardan basit bir kalıp kullanmak mümkündür.

Aynı kaldırma koluna sahip iki beşik tonozun kesişimi ( f ) formlar çapraz tonoz, silindirik tonozun dört eşit parçasından oluşan - kalıp ve dört desteğe sahip (Şek. 13.50, içinde).

Pirinç. 13.50.

a - kemer; b - beşik tonoz; içinde - çapraz kasa; G - kapalı kasa: d - kubbe; e - yelken kasası; kuyu - düz kabuk; h - beşik tonoz; ve - tepsi kasası; ile – hiperbolik paraboloid şeklinde yüzey; ben - hiperbolik bir paraboloid şeklinde dört kabuğun kaplanması; 1 - puf; 2 - kalıptan çıkarma; 3 - yanak

kapalı kasa ayrıca, tepsiler veya yanaklar olarak adlandırılan, ancak üst üste binen alanın tüm çevresine dayanan silindirik tonoz yüzeyinin dört özdeş parçasından oluşur (Şekil 13.50, G).

Antik Pers mimarisinde çeşitli tonozlu yapılar kullanılmıştır. Antik Roma ve Bizans (MÖ 1. yüzyıl - MS IV yüzyıl) döneminde geliştiler. Bu yapılar tuğla, kesme taş ve betondan yapılmıştır. Romanesk ve Gotik (XI-XV yüzyıllar) döneminde daha da geliştiler. Lancet Gotik kemerler ve tonozlar Haçlı Seferleri sırasında Avrupa'ya getirildi. Arap Halifeliğinin (VII-IX yüzyıllar) mimarisinin karakteristiğiydi. Modern inşaat pratiğinde tonozlu yapılar betonarme, betonarme betonarme, kemerli yapılar ise betonarme, çelik ve ahşaptan yapılmıştır. Yapı mekaniğinde, bu tür yapısal elemanlara denir. kabuklar.

Kemerin yarısı bir generatrix olarak dikey bir eksen etrafında döndürülürse, o zaman şunu elde ederiz: kubbe(Şek. 13.50, e). Kubbe yüzeyi iki yöne eğimlidir. İki yönde eğriliği olan kabuklara denir. çift ​​Gauss eğriliğinin kabukları(Carl Friedrich Gauss büyük bir matematikçidir). Kubbenin türevi yelken kasası(yelken kabuğu), kubbeden farklı olarak sadece dört sütun üzerine oturan ve kare planlı bir alanı kaplayan (Fig. 13.50, e).

Çift pozitif Gauss eğriliğinin düz kabukları (Şekil 13.50, g) bulmak geniş uygulama modern kamu ve endüstriyel binaların yapımında. Transfer kabukları da bu tür kabuklara aittir: varil ve tepsi tonozları. Yüzeyleri, birinci eğrinin düzlemine dik bir düzlemde bulunan başka bir eğri boyunca bir eğriyi hareket ettirerek (aktararak) oluşturulur (Şekil 13.50, h, ve).

Özel bir eğrisel yapı grubu, formdaki çift negatif Gauss eğriliğinin kabukları ile temsil edilir. hiperbolik paraboloid, veya gitar(Şek. 13.50, ile). Yüzeyi, dalları aşağı olan parabol boyunca parabolün dalları yukarı doğru hareket ettirilmesiyle oluşturulur, yani. parabollerin farklı işaretleri vardır. Oluk kasası ayrıca hiperbolik bir paraboloid şeklinde de olabilir. Bir hiperbolik paraboloid, yönetilen yüzeylerden biridir ve doğrusal uygulanarak oluşturulabilir. yapısal elemanlar. Paraboloidin Şekil 2'de vurgulanan kısmından. 13.50, ile , ile mümkündür çeşitli kombinasyonlar almak orijinal görünümler mermiler (Şek. 13.50, ben ).

Tam (veya Gauss) eğrilik yüzeyler İle kılavuz ve yüzeyin genratrisinin eğrilerinin yarıçaplarının çarpımının tersi olarak adlandırılır, yani. .

Her iki yarıçapın da aynı işaretlere sahip olması durumunda, yani. merkezleri yüzeyin aynı tarafındadır, büyüklük İle pozitif olacak (Şekil 13.51, a). İkinci durumda (Şekil 13.51, b) anlam İle yarıçapları farklı işaretlere sahip olduğu için negatiftir. Yüzeye negatif Gauss eğriliğinin yüzeyi denir.

Pirinç. 13.51. Yüzey pozitif(a) ve olumsuz(b) eğrilik

Çift eğrilik kabukları, aralayıcı yapılardır. Çoğu kabuk tonoz türünde, itme dışa doğru yönlendirilir. Cinarlarda ve tepsi tonozlarda içe doğru yönlendirilir. Bu, pozitif eğrilik ve silindirik kabuklardaki itmeyi algılamak için, kemerlerde olduğu gibi nefesler düzenlemek gerektiği anlamına gelir. Bunun yerine, uçlarda ve uzun silindirik kabukların içinde diyaframlar kullanılabilir veya bu kabuklar, bazen payandalarla güçlendirilmiş güçlü desteklerle desteklenebilir.

Kubbeli yapılarda taş kullanmanın teknik olanakları MS 1000'de tükendi. Roma'daki Pantheon'un binası 43,2 m çapında bir kubbe ile örtüldüğünde Kubbe, bindirmeyi telafi etmek için kalınlığı 8 m olan dairesel bir duvar üzerine oturmaktadır (Şekil 13.52). Antik çağın emsalsiz bir kubbeli yapısı, Konstantinopolis'teki Ayasofya Kilisesi'nin 31,5 m çapındaki kubbesidir.Bu kubbe, dört küresel yelken sistemi aracılığıyla sadece dört sütun üzerine oturmaktadır (Şekil 13.53). Pantheon'daki devasa duvarın aksine, Ayasofya kilisesindeki kubbenin genişlemesi, kemerler ve yarım kubbeler aracılığıyla, mekansal sertliği yatay bileşene dayanmasına izin veren bitişik açıklıklara (neflere) iletilir. genişleme.

Pirinç. 13.52.

a – Genel form: b - kesi

Pirinç. 13.53.

a - Genel form; b - plan; içinde - yük taşıyan yapıların aksonometrisi; 1 - kaplamanın enine yönde yayılmasını algılayan kemerli dayanaklar; 2 - denize açılmak; 3 - kubbe; 4 – yarım kubbe, boyuna yönde itme algılayan

XX yüzyılda. değişti geometrik parametreler kubbeler ve kabuklar. Sürdürülebilirlik taş yapı kubbe, yükselme okunun çapının yaklaşık yarısı kadar olmasını gerektiriyordu. Betonarme, kaldırma bomunu çapın 1/5–1/6'sına düşürmeyi ve aynı zamanda biyolojik yapıların ince duvarlılığını aşan ince duvarlı bir kubbe elde etmeyi mümkün kıldı. Böylece, 1959'da seçkin mühendis-mimar Pietro Luigi Nervi tarafından inşa edilen Roma'daki büyük Olimpik Spor Sarayı'nın kaplama kabuğunun kalınlığının çapına oranı 1/1525'tir. Bir tavuk yumurtasında 1/100'dür.

Pozitif ve negatif Gauss eğriliğine sahip kabuk tonozlar için betonarme ve metal kullanımı, onları çok hafif hale getirir ve yeni mimari formlar yaratır. Şek. 13.54, Voronezh şehrinde hiperbolik bir paraboloid şeklinde bir kabukla kaplı su parkının binasını göstermektedir. Dikdörtgen bir plandaki betonarme kabuk, iki karşı köşede bulunan ana destekler olan iki "bacak" üzerinde durmaktadır. Destekler, normal kuvvetleri yanlardan algılar ve dikey reaksiyonu zemine ve yatay bileşeni - payandadan yapının bodrum katında bulunan pufa iletir. Asimetrik yüklerin algılanması, vitray pencerelerin metal yapıları tarafından sağlanmaktadır. Camlı duvarlar, binaya hafiflik ve özgünlük izlenimi veriyor.

Pirinç. 13.54.

20. yüzyılın son üçte birinden beri kombine mermiler. geniş açıklıklı binaları kaplamak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Aynı veya aynı olan kabuk parçalarından birleştirilirler. farklı işaretler eğrilik. Bu tür kombinasyonlar, avantajlı teknik parametrelerin (örneğin, kaldırma kolunun azaltılması) elde edilmesini ve bireysel ifade elde edilmesini sağlar. mimari yapılar ile çeşitli biçim plan. Salon kaplamaları ile birlikte, bu tür kabuklar, mühendislik yapılarında - kuleler, tanklar vb. - kullanım için etkilidir.

Katlanmış yapılar (kıvrımlar), özel bir mekansal yapı grubunu temsil eder. Kıvrımlar, üçgen, yamuk veya başka bir kesit şeklinin düz veya kavisli ince duvarlı elemanlarından oluşur (Şekil 13.55). Geniş açıklıkları (100 m'ye kadar) kaplamayı, malzemeleri idareli kullanmayı ve genellikle bir yapının mimari ve sanatsal ifadesini belirlemeyi mümkün kılarlar. Kıvrımlar, ayrıca silindirik kabuklar ve çift eğrilikli kabuklar, aralayıcı yapılardır. Bu nedenle, kıvrımın tüm dalgalarında veya bir veya birkaç dalgada uçlarda, gergin olarak çalışan sertleştirici diyaframlar veya yatay çubuk bağlantılarının düzenlenmesi gerekir.

Pirinç. 13.55.

bir, b - prizmatik testere dişi ve yamuk; içinde - üçgen düzlemlerden testere dişi; G - düz üst çadır d - sermaye katlama; e - alçaltılmış kenarlı katlanır çadır; kuyu - çok yönlü çadır; h - k - çok yönlü katlanmış tonozlar; ben – çok yönlü katlanmış kubbe; m - prefabrik katlanmış prizmatik kaplama; n – düz elemanların prefabrik katlanması

Asma yapılar 19. yüzyılın ortalarından beri bilinmektedir. Ancak 100 yıl sonra yaygın olarak kullanılmaya başlandılar. İçlerindeki ana taşıyıcı elemanlar, sadece çekme kuvvetlerini algılayan esnek kablolar, zincirler, kablolardır (örtüler). Asma sistemleri (Şekil 13.56) düz ve mekansal olabilir. AT düz yapılar paralel çalışan kabloların destek reaksiyonları, dikey destek reaksiyonlarını ve bu durumda dışbükey kabuklarda itme kuvvetinin tersi yönde hareket eden itmeyi absorbe edebilen destek direklerine aktarılır. Bu nedenle, bazı durumlarda algılanması için gecikmeler kullanılır (bkz. Şekil 13.56, a), ankrajların yardımıyla zemine güvenli bir şekilde gömülür - çekme kuvvetlerine dayanabilen özel elemanlar. Bazen, örneğin Bremen'deki (Almanya) spor salonunda olduğu gibi, destek yapılarının biçimi tarafından olumsuz bir itme algılanır (Şekil 13.57). Burada destekleyici yapılar bu itmeyi dengeleyen stantlar şeklinde yapılmıştır.

Pirinç. 13.56. :

a - düz: b – uzaysal çift eğrilik: içinde – uzaysal yatay

Pirinç. 13.57.

Kaplamanın çevreleyen yapısı, gerilmiş kablolar yardımıyla ana yapıdan asılır. Kapalı yapı ayrıca, rüzgar "emme" sırasında bu tür kaplamaların ters bükülmesini önleyen yük taşıyıcı elemanların rolünü oynayan monolitik betonarme veya prefabrike betonarme plakalardan yapılabilir, yani. aşağıdan yukarıya rüzgar yükü. Bu tür yapıların geometrik değişmezliğini sağlamak için çeşitli stabilizasyon yöntemleri kullanılır. Yukarıda düz sistemler genellikle levhaların üzerine ek ağırlıklar koyarak ön gerilime başvururlar. Yükü kaldırdıktan sonra, orijinal uzunluklarına küçülmeye çalışan kablolar, monolitik betonarme kaplamayı sıkıştırarak asılı içbükey sert bir kabuğa dönüştürür. Bu tür yapılarda çatıdan drenaj, kaplamanın kablolarının gerginliğini düzenleyerek gerçekleştirilir (daha güçlü olanı binanın merkezinde, daha zayıf olanı uçlardadır).

Mekansal asılı yapı(Şekil 13.58), bir destek konturundan ve çevre yapısının döşenebileceği bir yüzey oluşturan bir kablo sisteminden oluşur. Destek konturu (betonarme veya çelik), kablo sisteminden gelen itmeyi alır. Dikey yükler, destek konturunu destekleyen direklere veya diğer yapılara aktarılır. Mekansal asılı yapıları stabilize etmek için, genellikle iki kablo sistemi kullanılır - çalışma ve stabilizasyon (çift kayış tasarımı). Her iki sistemin kabloları, kaplamanın yüzeyine dik düzlemlerde çiftler halinde düzenlenir ve kabloların ön gerilimini oluşturan sert ara parçalarla birbirine bağlanır. Kaplamanın kapalı yapısı, böyle bir sistemin statik çalışmasına katılmaz ve yük taşıyan (sarkma) veya stabilize edici (dışbükey) kablolar boyunca düzenlenebilir (Şekil 13.59).

Pirinç. 13.58.

a - ABD'deki arenanın kapsamı; b – Tallinn'deki şarkı söyleme sahnesinin kapsanması; içinde – toplama kabloları ile kablo destekli ön gerilim ağı; G - 1967'de Montreal'deki Dünya Sergisinde Almanya'nın sergi pavyonunun ağ çok direkli kaplaması; d - yatay planlı planı; 1 - yük taşıyan örtüler; 2 – öngerilmeli stabilizasyon elemanları; 3 – kesişen iki eğimli kemer - bir referans konturu; 4 – çit çerçevesi olarak kullanılan parantezler; 5 - ön eğimli kemer; 6 - duvarda desteklenen arka destek kemeri; 7 - destekler; 8 - duruyor; 9 - temeller; 10 - duvarın altındaki temel; 11 – ip ribaundları; 12 - diş telleri; 13 - çapalar; 14 - toplama kablolarının üst desteği için direkler; 15 – kapsama yatayları

Pirinç. 13.59.

a - seyircinin üzerinde dairesel bir plan üzerinde iki kemer (ABD); b - aynı, St. Petersburg'daki Yubileiny Spor Sarayı'nın üzerinde; 1 - yük taşıyan örtüler; 2 - stabilize edici örtüler; 3 - ara parçalar; 4 - fenerli merkezi tambur; 5 - referans konturu; 6 - raflar; 7 – standlar; 8 – çocuklar; dokuz, 10 - halka sertlik bağları; 11 - ekipman için askıya alınmış platform

Membran kabukları taşıyıcı ve çevreleme işlevlerini birleştirdikleri için asma yapılar arasında en etkilidir. Onlar ince yapılmış metal levhalar kontura takılır. Malzeme olarak sadece 2–5 mm kalınlığında çelik kullanarak, 300 m'nin üzerindeki açıklıkları kaplayabilirler.Membran esas olarak iki yönde çekme ile çalışır. Böylece stabilite kaybı riski ortadan kalkar. ile çabalar yayılma yapısıçoğu durumda stabilitesini sağlayan membran ile birlikte çalışan kapalı bir destek devresi olarak algılanır. Maksimum açıklık (224 χ 183 m), Moskova'daki Olimpiysky Spor Sarayı'nı kaplayan metal bir membran ile kaplanmıştır. Şek. 13.60, Kolomna'daki paten merkezi üzerine membran kabuğun genel bir görünümünü ve kurulum sürecini göstermektedir.

Pirinç. 13.60.

a - kompleksin mimari düzeni; b - haddelenmiş membran panellerin temini, bunların yuvarlanması geçici yataklama elemanları

Tente kaplamaları geniş açıklıkların geçici yapıları olarak kullanılır - çadırlı sirkler, depolar, spor ve sergi pavyonları. türüne bağlı olarak yumuşak malzeme bu tür yapılar kritik yapılar için de kullanılabilir. Bir örnek, 1972 Olimpiyatları için inşa edilmiş, ancak 40 yıldır mükemmel bir şekilde kullanılmakta olan Münih'teki (Almanya) Olimpiyat tesisleridir. Kaplama malzemesi özel bir yarı saydam esnek organik camdır - pleksiglas-215. Bu öngerilmeli bir malzemedir görünüm sıradan organik camdan farkı yok.

pnömatik yapılar 20. yüzyılın ikinci yarısından itibaren. gerektiren geçici yapılar için yaygın olarak kullanılır. hızlı kurulum ve söküm (geçici depolar, sergi pavyonları). AT son yıllar bu tür tasarımlar spor salonlarının toplu inşaatı için kullanılmaya başlandı. Bu tür yapılar, monolitik betonarme kabukların inşası sırasında kalıp için de kullanılır. Yapılar hava geçirmez kauçuk kumaştan, sentetik filmlerden veya diğer yumuşak hava geçirmez malzemelerden yapılmıştır. Tasarım, onu dolduran havanın aşırı basıncı nedeniyle tasarım konumunu işgal eder. Ayırmak hava destekli ve pnömo çerçeve yapılar (Şekil 13.61).

Pirinç. 13.61.

bir, b - hava destekli; içinde – pnömatik lens; G - kapitone bir yapının bir parçası; d, e – pnömatik tonozlu kaplamaları çerçeveleyin; kuyu – pnömatik kemerli kubbe; 1 – hava geçirmez kabuk; 2 - organik camdan yapılmış lomboz penceresi; 3 – yere sabitlemek için tirbuşon dübeller; 4 - Geçit; 5 - ağır "dikiş"; 6 – lensin çelik destek kayışı; 7 - uzunlamasına stabilite sağlamak ve kaplamanın tentesini desteklemek için germe

Hava destek yapısının tasarım konumu, odadaki insanlar tarafından hissedilmeyen çok hafif bir aşırı basınç (0,002–0,01 atm) ile sağlanır. Aşırı basıncı korumak için, tesislere girişler, hermetik kapılı özel kilitlerle gerçekleştirilir. Mühendislik ekipmanı sistemi, gerekirse odaya hava pompalayan fanlar içerir. Tipik açıklıklar 18–24 m'dir, ancak Kanada'da, Arktik'teki tüm şehirleri, 5 km veya daha fazla açıklığa sahip hava destekli mermilerle kapsayacak projeler var. Pnömatik çerçeveler (hava taşıma sistemleri), aşırı basıncın (0,3–1,0 atm) oluşturulduğu uzun dar silindirlerden yapılmıştır. Böyle bir çerçevenin yapısal formu kemerlidir. Kemerler birbirine yakın, sağlam bir tonoz oluşturan veya bir mesafede kurulur. Kemerlerin basamağı 3-4 m, açıklık 12-18 m'dir.

Mimari görünüm geniş açıklıklı binalar büyük ölçüde çevreleyen kentsel gelişimin parçasının bileşimindeki rolleri, binaların işlevsel özellikleri ve uygulanan kaplama yapılarıyla belirlenir.

Salon tipi binaların kamusal işlevleri, önlerinde aşağıdakiler için tahsis edilecek çeşitli amaçlar için önemli boş alanlar gerektirir: gösterilerin başlamasından önce veya bitiminden sonra (gösteri veya gösteri spor tesislerinin önünde) büyük seyirci akışlarını hareket ettirmek; serginin açık kısmının yerleştirilmesi (sergi pavyonlarının önü): mevsimlik ticaret (kapalı pazarların önü), vb. Bu binalardan herhangi birinin önünde, bireysel arabaları park etmek için alanlar da vardır. Böylece, binanın amacı ne olursa olsun, geliştirme içindeki yerleşimi, yapının hacmini uzak bakış açılarından bütünsel olarak algılamayı mümkün kılar. Bu durum, binaların mimarisi için genel kompozisyon gerekliliklerini belirler: görünümlerinin bütünlüğü ve anıtsallığı ve hacmin ana bölümlerinin ağırlıklı olarak büyük ölçeği.

Salon tipi kamu binalarının şehir planlama rolünün bu özelliği, görünüşlerinin bileşiminde sıklıkla dikkate alınır. Ana hacme eklenmiş (örneğin, St. Petersburg'daki Yubileiny Spor Sarayı'nda olduğu gibi) ayrı hacimlere yerleştirilebilen yardımcı ve hizmet binaları, çoğunlukla engellemez, ancak ana hacme sığar. bina. Bunu yapmak için, spor binalarının yardımcı ve hizmet binaları alt katlarda veya stantların altındaki boşlukta, kapalı pazarların ve sergi pavyonlarının binalarında - bodrum ve bodrum katlarında vb.

Böyle bir mekan planlama bina düzeni ilkesinin uygulanmasının tipik örnekleri, Moskova'daki Luzhniki'deki evrensel Olimpiyat Salonu "Druzhba" ve Niigata'daki (Japonya) Takamatsu Eyaleti spor merkezinin inşası gibi dışa doğru farklı nesnelerdir.

Druzhba salonu, tüm müsabakaların en iyi şekilde görülebildiği (maksimum mesafe 68 m) 12 spor için tasarlanmış 42X42 m'lik bir arenaya sahip 1.5-4 bin seyirci kapasiteli (dönüşümlü) bir ana gösteri salonuna sahiptir. Salon, çift eğrilik prefabrike monolitik katlanmış kabuklardan yapılmış 28 eğimli destek tarafından desteklenen hafif eğimli küresel bir kabuk ile kaplıdır. Desteklerin eğimli düzenlenmesi, birinci katın boyutlarını artırmayı ve bu nedenle, belirgin bir tektonik mimari forma sahip tek bir merkezi simetrik hacme yazılmış dört eğitim salonu ve dört spor sahası yerleştirmeyi mümkün kılmıştır ( ).

Her iki örnek de kaplamanın yapısal formunun mimari form üzerindeki etkisini göstermektedir. Ve bu tesadüfi değildir, çünkü kaplamanın tasarımı, binaların dış çitlerinin% 60 ila 100'ü arasındadır.

Fonksiyonel parametrelerden, kapsama biçiminin seçimi en çok kabul edilen plan, kapasite, seyirci koltuklarının yerleşiminin doğası (spor ve eğlence binalarında) ve kapsama alanlarından etkilenir ( ). Dünya pratiğinde, sergi, çok işlevli oditoryumlar ve spor salonları için sınırlı sayıda plan formu kullanılmaktadır: dikdörtgen, yamuk, oval, daire, çokgen.

Bununla birlikte, salonun planının şekli ve açıklıklarının boyutu, kapağın şeklini kesin olarak önceden belirlemez. Seçimi üzerinde büyük bir etki sadece plan tarafından değil, aynı zamanda işlevsel özelliklerden dolayı binanın formu tarafından da uygulanmaktadır. Bildiğiniz gibi gösteri spor salonlarında, stantların kapasitesi ve konumu, kaplama şekli seçiminin koordine edilmesi gereken binanın asimetrik veya merkezi simetrik kompozisyonunu belirler. Asma çatılar yapının asimetrik şekli ile iyi bir uyum içerisindedir, hem tonozlu hem de asma çatılar asimetrik şekil ile iyi bir uyum içerisindedir. Planda merkezi olan binalar için, merkezli çatı yapıları uygulanabilir ( , ).

Kaplama şeklinin nihai seçimi, işlevsel olanlara ek olarak, yapısal, teknolojik, teknik, ekonomik, mimari ve sanatsal gereksinimler tarafından belirlenir. İkincisine göre, benzersiz tasarımı geniş açıklıklı bina Etkileyici bir tektonik, bireysel, büyük ölçekli mimari formun yaratılmasına katkıda bulunmalıdır. Uzamsal asma yapıların ve sert kabuk yapıların tanıtımı, benzeri görülmemiş ve çok değişkenli mimari olanaklar sağlamıştır. birleştirmek çeşitli türleri, temel kabukların sayısı, boyutları, bir mimarın yardımıyla bir mimar, formun gerekli büyük ölçekli eklemlenmesini sağlayabilir ve görünümünü kişiselleştirebilir ve tavandaki ışık açıklıklarını kapağa orijinal bir şekilde yerleştirebilir.

Bu nedenle, örneğin, yalnızca planda üçgen olan bir odayı kaplamak için, dışbükey bir kontur üzerinde sığ bir kabuk, pozitif eğrilik planında üçgen şeklinde dört kabuğun birleşik kaplaması, üçü negatif ve biri pozitif eğrilik, vb. kullanılmış. inşaat ve etkileyici mimari form Paris'teki sergi binasının, planda üçgen şeklinde, 206 m açıklıklı üç tepsiden oluşan tonoz şeklinde birleştirilmiş bir kabuk ile kaplamasıdır.Tepsiler, sertleştirici diyaframlarla her üç dalgada bir desteklenmiş iki dalgalı kabuktan oluşur. . Dalgalı bir formun kullanılması, yalnızca tamamen yapıcı bir görevi (ince bir kabuğun stabilitesini sağlamak için) çözmeyi değil, aynı zamanda bu eşsiz binanın bileşiminin ölçeğini ve taş için geleneksel olan kapalı tonoz sistemini de sağlamayı mümkün kıldı. mimari, bireysel ve keskin bir modern tektonik yorum aldı. Grenoble'daki kapalı olimpik buz pateni pistinin binasının kare planı üzerinde çatının betonarme çapraz tonozunun kompozisyon yorumu aynı derecede bireysel ve moderndi.

Bununla birlikte, yalnızca dalgalı kubbeler ve tonozlar şeklinde kendilerine özgü geometrik şekillerin kombinasyonlarının, negatif eğrilikli yüzeylere sahip temel veya birleşik kabuk parçaları veya keyfi geometrik şekle sahip kabuk kombinasyonlarının en modern karakteri vermesi doğaldır. betonarme sert kabuklu geniş açıklıklı çatıların mimarisi.

Asma çatı sistemlerinin mimari ve kompozisyon olanakları, yapısal biçimleri, bireyselleştirme olanakları ve binanın hacimsel biçiminde tektonik tespit olanakları ile doğrudan ilişkilidir. Bu bağlamda, çadır tipi asma çatılar, mekansal bir konturdaki çatılar ve ayrıca Çeşitli seçenekler kombine asma sistemleri. Kapalı bir mekansal kontur üzerinde asılı kaplamaların kullanılmasıyla sağlanan binaların dış görünümünün aşırı çeşitliliği, Moskova'daki bu tür Olimpiyat tesislerinin kapalı bisiklet parkuru ve Izmailovo'daki bir spor salonu olarak karşılaştırılmasıyla görülebilir. Ne yazık ki, teknik olarak en verimli bir dizi asma yapının kullanılması, örneğin yuvarlak veya eliptik binalar üzerinde yatay bir dairesel destek konturuna sahip bir veya iki kayışlı sistemler, binanın dış görünümünün bireyselliğine çok az katkıda bulunur. Küçük bir sarkma ile taşıyıcı yapı, binanın dış formunda ortaya çıkmaz ve iç kısımda genellikle asma tavanlar veya aydınlatma tesisatları ile gizlenir. Bu tip kaplamalara sahip binalar genellikle, saçağı destekleyici konturun halkası olan yuvarlak bir periptera ve onu destekleyen sütunlar (Yubileiny Spor Sarayı ve St. Petersburg'daki Olimpiyat Salonu, Olimpiyat Salonu) şeklinde bir bileşime sahiptir. Moskova'daki Prospekt Mira'daki Spor Sarayı, vb.).

Çatıların taşıyıcı yapılarının yanı sıra, kural olarak, dış, taşıyıcı olmayan duvarlar, iç mekan kamu binalarının bileşiminde önemli bir rol oynamaktadır. Taşıyıcı olmayan işlevlerinin figüratif bir ifadesi, binaya karakteristik bir siluet veren (aşağı doğru sivrilen veya genişleyen) dikeyden hafif bir sapma ile gerçekleştirilmeleri olabilir.

Salon binalarının dış duvarlarının yüzeyinin önemli bir kısmı yarı saydam vitray yapılar tarafından işgal edilmiştir. Profil ve cam levha gibi iki veya üç yarı saydam malzeme tasarımda birleştirildiğinde bunların bileşim özellikleri ve bölümleri zenginleşir.