Криволинейные конструкции

Оболочки. Поскольку нагрузки на крышу и стены у заглубленных зданий более высокие, чем у обычных (из-за наличия земляной засыпки), оправдано применение криволинейных пространственных конструкций. Геометрия этих конструкций позволяет обеспечить более высокую несущую способность при меньшем расходе материалов, чем у обычных конструкций. В результате получается весьма экономичная конструкция, способная нести значительные нагрузки.

Рис. 4.20. Пространственные конструкции: а — объемные элементы, не требующие устройства фундаментов; б —арка с небольшой стрелой подъема имеет большие горизонтальные реакции; в — полукруглая арка имеет, в основном, вертикальные реакции; г — арка с пролетом, превышающим расстояние между опорами, в которой горизонтальные реакции взаимно погашаются

Стальные или бетонные криволинейные конструкции могут стоить несколько дороже для одного здания, чем обычные из-за более сложного их проектирования и возведения. Однако применение готовых элементов позволяет снизить стоимость проектирования и возведения криволинейных конструкций. Пример здания с использованием стальных криволинейных элементов рассмотрен в части II.

К наиболее распространенным элементам относятся криволинейные из волнистой стали. Их собирают на болтах, причем ширина пролета может достигать 12 м. Эти конструкции могут легко воспринимать усилия от засыпки толщиной более метра, но они неустойчивы, если нет хорошей засыпки. Тонкостенные конструкции, подобные этой, наиболее эффективны, когда к арке приложено достаточно большое равномерное усилие. Изменение нагрузки приводит к возникновению сосредоточенных усилий, которых следует избегать.

При использовании таких конструкций для жилых зданий надо принимать во внимание две особенности:

1) плоские арки обычно применяют для дренажных систем и транспортных сооружений, где их состояние легко проверить осмотром изнутри; замена в случае необходимости не представляет особой трудности. Такое решение не может быть применимо для жилых зданий;

2) стальные элементы подземных сооружений подвержены коррозии, поэтому большое внимание должно уделяться обеспечению долговечности конструкций.

Более подробная информация о проектировании плоских стальных арок может быть получена от изготовителей.