Оболочки в архитектуре

Оптимальные типы оболочек

• Для перекрытия плоскостей с соотношением сторон от 1 до 1,5 оптимальны оболочки с положительной гауссовой кривизной.
• Максимальная стрелка подъема оболочек с положительной гауссовой кривизной при соотношении f/l min не была указана в тексте.

Диафрагмы для оболочек

• В качестве диафрагм для оболочек могут использоваться различные конструкции, например, жесткие ребра, крепление к стенам и перекрытиям, а также специальные усиленные элементы.

Способы образования поверхности оболочки

• Текст не упоминает какой-либо конкретный способ образования поверхности оболочки, но, вероятно, имеется в виду метод нанесения кривых линий с постоянным угловым шагом.

Конструкции металлических сетчатых оболочек

• Основой металлических сетчатых оболочек являются пространственные фермы, образованные из стержней, соединенных в узлах.
• Диагональные стержни в угловых зонах металлических сетчатых оболочек воспринимают растягивающие и сжимающие усилия.

Двухслойные конструкции

• В зависимости от пролета рекомендуется использовать двухслойные конструкции, если расстояние между узлами превышает определённый предел, указанный в тексте.

Важные свойства оболочек

• Наиболее важным свойством оболочек, рассматриваемого типа, является их способность равномерно распределять нагрузки по всей своей поверхности.

Многослойные деревянные оболочки

• Многослойные деревянные оболочки положительной гауссовой кривизны обладают высокой прочностью, жесткостью и устойчивостью, что повышает их долговечность.

Гипары

• Основным материалом для гипаров является стекловолокно.

Безмоментная теория расчета оболочек

• При использовании безмоментной теории расчета оболочек пренебрегают влиянием моментов и срезающих сил, что упрощает рассчеты, но может привести к неточности результатов.

Гипары: линии главной кривизны

• Линии главной кривизны поверхности гипара – это прямые линии, расположенные параллельно основаниям гипара, и кривые линии, пересекающиеся с ними под прямым углом.

Методы построения гипара

• Для графического построения гипара используются различные методы, один из них – метод нанесения кривых линий с постоянным угловым шагом.

Гиперболические параболоиды

• Гиперболические параболоиды являются поверхностями, образованными пересечением двух парабол, расположенных в перпендикулярных плоскостях.

Методы расчета оболочек

• Для решения конкретных задач проектирования оболочек используется метод конечных элементов.

Растянутые конструкции

• Растянутые конструкции – это конструкции, в которых основные нагрузки воспринимаются натянутыми канатами.

Висячие павильоны Шухова

• Главным несущим элементом висячих павильонов, построенных Шуховым, служил сетчатый купол, образованный из стальных канатных тросов.

Поперечные нагрузки

• Поперечные нагрузки в висячих конструкциях воспринимаются нитями с большим натяжением, и это напряжение играет ключевую роль в обеспечении устойчивости конструкции.

Термин для растянутых конструкций

• В англоязычной литературе для обозначения растянутых конструкций используется термин “tension structures”.

Нити без поперечной нагрузки

• Нити, расположенные по контурам висячего покрытия и не носящие на себе поперечных нагрузок, называются краевыми канатами.

Гибкие нити

• Основное свойство гибких нитей – их способность изменять форму под действием нагрузки и сохранять напряжение, не сгибаясь.

Материалы в растянутых конструкциях

• Чаще всего в растянутых конструкциях используются стальные канатные тросы.

Мембраны в контексте растянутых конструкций

• Мембраны в контексте растянутых конструкций – это тонкие пленки, которые растягиваются и фиксируются на опорах. Мембраны используются для создания легких и прозрачных покрытий.

Кинематическая подвижность гибких нитей

• Большие возможности кинематической подвижности гибких нитей описываются термином “flexibility” (гибкость).

Формула натяжения нити

• Формула для расчета натяжения нити в зависимости от нагрузки и радиуса кривизны не указана в тексте.

Особенности висячих покрытий

• Висячие покрытия отличаются от других конструкций отсутствием жесткости в плоскости покрытия, что приводит к возможности возникновения провиса и деформаций.

Методы стабилизации висячих покрытий

• Основным методом стабилизации висячих покрытий является преднатяжение канатов.

Влияние предварительного натяжения

• Предварительное натяжение канатов повышает жесткость покрытия и снижает кинематические деформации.

Укрепление висячих покрытий

• Для снижения неупругих деформаций применяется метод укрепления висячих покрытий с использованием дополнительных тросов или жестких элементов.

Свойства висячих систем

• Висячие системы не обладают жесткостью в плоскости poкрытия, что делает их чувствительными к ветровым нагрузкам.

Недостатки висячих покрытий

• Основными недостатками висячих покрытий являются:
  • сложность проектирования и монтажа.
  • чувствительность к ветровым нагрузкам.
  • необходимость преднатяжения канатов.

Конструкции висячих покрытий

• Основным видом конструкций для висячих покрытий являются сетчатые купола, образованные из канатных тросов и узлов.

Формула момента для удержания конструкции

• Формула для расчета момента, необходимого для удержания конструкции, не указана в тексте.

Покрытия из жестких нитей

• Главным преимуществом покрытий из жестких нитей является их высокая устойчивость к ветровым нагрузкам.

Условие меридиональной линии шатрового покрытия

• Для параметров меридиональной линии шатрового покрытия должно соблюдаться условие, что она имеет не меньшую кривизну, чем канат.

Недостатки покрытий из жестких нитей

• Основным недостатком покрытий из жестких нитей является их большая масса, что усложняет монтаж и повышает стоимость строительства.

Провис нити

• Рекомендуемый максимальный провис нити в середине пролета не указан в тексте.

Элементы стабилизации висячего покрытия

• Функцию стабилизации висячего покрытия выполняют краевые канатные тросы, преднатяжение которых обеспечивает необходимую устойчивость конструкции.

Жёсткая нить с меньшей стрелой провиса

• Жёсткая нить может иметь меньшую стрелу провиса, если она имеет большую жесткость на изгиб и большую устойчивость к потере формы.

Покрытие с центральной опорой

• В случае наличия центральной опоры потребуется покрытие с ребристым каркасом, который расположен по оси симметрии и обеспечивает устойчивость конструкции к нагрузкам и деформациям.

Исключение центрального кольца

• Исключить центральное кольцо в размещении несущих нитей можно с помощью специальной конструкции, которая имеет центральную опору и расположена по оси симметрии покрытия.

Высота двутавра

• Высота сплошного двутавра относительно пролета не указана в тексте.