Волнистые, складчатые и бочарные своды применяют преимущественно в покрытиях прямоугольных залов (рис. 101).
Работа тонкостенного волнистого (складчатого) свода аналогична работе арки в случаях, когда пролет оболочки превышает ширину отдельной волны в четыре раза и более. Элементы волнистых сводов имеют не только аналогичные аркам условия работы, но и одинаковые расчетные схемы: трех-, двух- и бесшарнирную. Очертание свода — дуга окружности, цепной линии или параболы. Последнее является предпочтительным. Стрела подъема свода - 1/6 - 1/10 пролета, ширина отдельной волны - от 3 до 12 м. Сечение волн - криволинейное - по окружности (бочарный свод) или по параболе, либо складчатое с треугольными или трапецеидальными складками. При очень больших пролетах свода — 150 м и более — для повышения устойчивости применяют двухрядные оболочки, раскрепленные диафрагмами.
 |
Рис. 101. Волнистые своды: А- отношения основных параметров и варианты сечений; Б - схемы передачи распора; а - на фундаменты; б - нa стены с контрфорсами; в, г - на затяжку; д - на конструкции смежных пролетов; В - детали покрытия: а - примыкание к парапету: б - к карнизу; в - к торцовой стене; г, д - деформационные швы; 1 - бортовой элемент; 2 - связи; 3 - затяжка; 4 - шов скольжения; 5 - компенсатор; Г - примеры сборных панелей-оболочек; Д - фрагмент интерьера выставочного павильона в Турине, крытого волнистым сводом |
Распор сводов воспринимают фундаменты, затяжки, контрфорсы, несущие конструкции смежных помещений, обстраивающих зал, перекрытый сводом. В залах общественных зданий применение свода с затяжкой возможно только при ее скрытом расположении, например, под полом зала в грунте или в междуэтажном перекрытии. Система опор в виде рам или контрфорсов позволяет организовать боковое освещение перекрываемых помещений и зрительно облегчить конструкцию покрытия.
Волнистые своды выполняют из железобетона, армоцемента или из металлических складчатых арок с железобетонными плитами настилов включенных в работу арок. Наибольшее распространение получили железобетонные и армоцементные конструкции.
Повторяемость элементов свода обогащает интерьер зала выразительными ритмичными членениями перекрытия и в то же время способствует индустриальности его возведения за счет использования сборных элементов. Разработаны типовые конструкции сборно-монолитных волнистых и складчатых сводов для пролетов 18—36 м. В уникальных зданиях такие конструкции применяют для пролетов от 75 до 95 м.
Сборные конструкции волнистых сводов собирают из отдельных плоских или криволинейных плит 3X6 м с укрупнительной сборкой на месте строительства в волну свода либо из укрупненных фрагментов волн — панелей-оболочек (панелей-складок). Габариты панелей-оболочек определяются шагом несущих вертикальных конструкций, условиями транспортирования и необходимостью разрезки свода вдоль пролета на минимальное число типоразмеров. Максимальные размеры изделий в связи с этим составляют 3X12 и 3X18 м.
Сборные панели-оболочки могут иметь поверхность бочарную, однополостного гиперболоида, гиперболического параболоида, одинарной кривизны. Сборные панели-складки треугольного и трапецеидального сечения проектируют с плоской или криволинейной поверхностью (коноида, гипара). Сечение панелей-оболочек и складок иногда усиливают продольными средними (килем) и краевыми ребрами. Сборные волны-оболочки соединяют друг с другом сваркой по закладным деталям или арматурным выпускам, расположенным с шагом, равным ширине волны, и С замоноличиванием швов.
Нагрузки от сборного волнистого свода на опорные конструкции передают через специальные опорные балки, тип сечения которых назначают в зависимости от величины пролета: сплошное при пролетах до 24 м, коробчатое при пролетах большей величины. Грань опорного элемента, примыкающую к своду, располагают в плоскости, перпендикулярной касательной к поверхности свода у опоры.
Волнистые сборные своды следует проектировать с максимальной заводской готовностью сборных конструкций, включая заводское утепление и гидроизоляцию сборных элементов.
Деформационные швы по длине свода устраивают через 40-50 м и заполняют упругими прокладками. Примыкающие к шву волны усиливают поперечными диафрагмами, а край волны - продольным ребром. Для исключения протечек кровли по шву стык волн поднимают над кровлей специальными стенками и перекрывают стальным нащельником - компенсатором. В сводах пролетом более 40 м свободу температурно-влажностных деформаций следует обеспечивать путем свободных горизонтальных перемещений одной из опор свода.
В местах примыкания свода к торцовым стенам здания или пересечения этих стен с устройством карнизного свеса свода между ним и стеной предусматривают зазор 50 мм, заполненный упругими прокладками.
Геометрическая форма волнистого свода обеспечивает естественную организацию наружного водоотвода. Однако при сборной конструкции свода опорный элемент может создавать преграду водоотводу. Во избежание застоя воды и протечек по стыку свода с опорным элементом устраивают забутку пазух между волнами и организуют наружный или внутренний водоотвод.
Естественное освещение залов проектируют верхним или верхнебоковым. Устройства верхнего света могут быть запроектированы с применением продольных или поперечных фонарей или отдельных светопроемов. При устройстве в сборно-монолитном волнистом (складчатом) своде продольных фонарей панели-оболочки, расположенные в его зоне, заменяют горизонтальными железобетонными опорными рамами фонаря или стекложелезобетонными панелями. Поперечные фонари монтируют между установленными с разрывом на ширину фонаря смежными волнами свода.
При устройстве световых проемов в монолитных волнистых сводах ослабление сечения компенсируют контурными и промежуточными (при длинных фонарях) армированными ребрами. Ширину проема целесообразно назначать не более 0,4 ширины волны. Отдельные мелкие проемы могут быть, согласно требованиям светотехники и архитектурной композиции, свободно расположены по поверхности свода, при этом форму проема следует назначать круглой или равносторонней многоугольной.
Боковое освещение наиболее полноценно может быть организовано при опи-рании свода на отдельные опоры с устройством между ними светопрозрачного заполнения. В случаях, когда свод опирается непосредственно на фундамент, боковое освещение можно обеспечить за счет устройства распалубок в своде, что наиболее органично для монолитной конструкции.
