stringtranslate.com

Бетонная оболочка

Океанографический парк , Валенсия

Бетонная оболочка , также обычно называемая тонкослойной бетонной конструкцией , представляет собой конструкцию, состоящую из относительно тонкой оболочки из бетона , обычно без внутренних колонн или внешних контрфорсов . Оболочки чаще всего представляют собой монолитные купола , но также могут иметь форму гиперболических параболоидов , эллипсоидов , цилиндрических секций или их комбинаций. Первая бетонная оболочка датируется II веком. [1]

Использует

Большинство конструкций из бетонных оболочек являются крышами. Методы строительства из бетонных оболочек хорошо подходят для сложных кривых и также используются для строительства корпусов лодок (так называемый железобетон ). Исторически, он использовался британцами для создания гаваней Малберри для вторжения в Нормандию в 1944 году . [2]

Преимущества

Подобно арке , изогнутые формы, часто используемые для бетонных оболочек, являются естественными прочными конструкциями, [3] позволяющими перекрывать большие площади без использования внутренних опор, создавая открытый, беспрепятственный интерьер. Использование бетона в качестве строительного материала снижает как стоимость материалов, так и стоимость строительства, поскольку бетон относительно недорог и легко отливается в сложные кривые. Сталь часто используется в сочетании с бетоном для усиления конструкции. [4] Полученная конструкция может быть чрезвычайно прочной и безопасной; современные монолитные купольные дома и стадион Miami Marine Stadium выдерживали ураганы , а конструкции из бетонных оболочек пережили землетрясение в Мехико в 1985 году . [5] Бетонные оболочки широко считаются достаточно прочными, чтобы выдержать даже торнадо F5 .

Недостатки

Поскольку бетон является пористым материалом, у бетонных куполов часто возникают проблемы с герметизацией. Если не обрабатывать, дождевая вода может просачиваться через крышу и попадать внутрь здания. С другой стороны, бесшовная конструкция бетонных куполов препятствует выходу воздуха и может привести к накоплению конденсата на внутренней стороне оболочки. Обшивка черепицей или герметики являются распространенными решениями проблемы внешней влажности, а осушители или вентиляция могут решить проблему конденсации.

Купол Пантеона в Риме , старейшая известная бетонная оболочка

Исторические бетонные оболочки

Самая старая известная бетонная оболочка, Пантеон в Риме , была завершена около 125 г. н. э. и до сих пор стоит. [6] У него огромный бетонный купол диаметром 43 м с окулусом в центре. [7] Монолитная структура, по-видимому, была высечена на месте путем нанесения тонких слоев друг на друга по мере уменьшения диаметра. [8] Очень толстый внизу и истончающийся (с аэрированной вулканической пемзой в составе бетонной смеси) наверху, Пантеон является выдающимся достижением инженерного искусства. [8]

Современное строительство бетонных оболочек

Современные тонкие бетонные оболочки, которые начали появляться в 1920-х годах, изготавливаются из тонкого железобетона и во многих случаях не имеют никаких ребер или дополнительных армирующих конструкций, полагаясь исключительно на саму конструкцию оболочки. [9]

Оболочки могут быть отлиты на месте или предварительно отлиты вне площадки, перемещены на место и собраны. Самая прочная форма оболочки — монолитная оболочка, которая отливается как единое целое. Наиболее распространенная монолитная форма — купол, но эллипсоиды и цилиндры (напоминающие бетонные хижины Quonset / хижины Nissen ) также возможны с использованием аналогичных методов строительства.

Центральный рынок Руайяна.

Тонкие бетонные каркасные здания стали популярными во Франции после Второй мировой войны из-за экономической эффективности использования минимального количества бетона. Примерами в Руане являются Église Notre-Dame de Royan  [fr] и Marché central de Royan  [fr] , чья крыша уменьшается до всего 80 мм в толщину.

Геодезические купола могут быть построены из бетонных секций или из легкой пены со слоем бетона, нанесенным сверху. Преимущество этого метода в том, что каждая секция купола небольшая и с ней легко обращаться. Слой бетона, нанесенный снаружи, связывает купол в полумонолитную структуру.

Монолитные купола отлиты из цельного куска железобетона и датируются 1960-ми годами. Сторонники этих куполов считают их экономически эффективными и долговечными конструкциями, особенно подходящими для районов, подверженных стихийным бедствиям. Они также указывают на простоту обслуживания этих зданий. Монолитные купола могут быть построены как дома, офисные здания или для других целей. [10]

Завершенный в 1963 году, Актовый зал Иллинойсского университета , расположенный в Шампейне, штат Иллинойс, был и остается первой в истории ареной с бетонным куполом (см. также Зал Столетия в форме сетки во Вроцлаве, Польша, 1913 года). Проект нового здания, разработанный Максом Абрамовицем, предусматривал строительство одной из крупнейших в мире конструкций с опорой на ребро. См. Строительство Актового зала . [11]

Сиэтл Кингдом был первым (и единственным) в мире многоцелевым стадионом с бетонным куполом. Он был завершен в 1976 году и снесен в 2000 году. [12] Кингдом был построен из треугольных сегментов железобетона , которые были отлиты на месте. Толстые ребра обеспечивали дополнительную поддержку.

Смотрите также

Лица, связанные

Ссылки

  1. ^ Тан, Габриэль (март 2015 г.). «Обзор исторических и современных бетонных оболочек, их конструкции и факторов их всеобщего исчезновения». Международный журнал космических конструкций . 30 (1): 1–12. doi :10.1260/0266-3511.30.1.1. ISSN  0266-3511. S2CID  55128017.
  2. ^ Рингл, Кен (1994-06-03). «ОПЕРАЦИЯ MULBERRY: ПЕРЕЛОМЫВАЯ ТЕЧЕНИЕ». Washington Post . ISSN  0190-8286 . Получено 27 сентября 2020 г.
  3. ^ "Железобетонные тонкослойные конструкции". ACI Journal Proceedings . 49 (2). 1953. doi :10.14359/11834. ISSN  0002-8061.
  4. ^ ИСХАКОВ, ЯКОВ. РЫБАКОВ, ЮРИЙ. (2019). Принципы проектирования и анализ тонких бетонных оболочек, куполов и папок. CRC Press. ISBN 978-0-367-37721-2. OCLC  1122451106.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  5. ^ Михилс, Тим; Адрианссенс, Сигрид (2017). «Определение ключевых параметров проектирования для сейсмостойкости железобетонных оболочечных конструкций». Инженерные сооружения . 153 : 411–420. doi :10.1016/j.engstruct.2017.10.043. ISSN  0141-0296.
  6. ^ Макдональд, Уильям Л. (Уильям Ллойд), 1921- (2002). Пантеон: дизайн, значение и потомство. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. ISBN 0-674-01019-1. OCLC  52418306.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  7. ^ Маси, Ф.; Стефану, И.; Ваннуччи, П. (2018-06-01). «Исследование последствий взрыва в Пантеоне Рима». Инженерные сооружения . 164 : 259–273. doi :10.1016/j.engstruct.2018.02.082. S2CID  113553851.
  8. ^ ab Козак-Холланд, Марк; Проктер, Крис (2014). «Проект Флорентийского собора (1420–1436): изучение лучших практик управления проектами из истории». Международный журнал по управлению проектами . 32 (2): 242–255. doi :10.1016/j.ijproman.2013.05.003.
  9. ^ Кассинелло, П.; Шлайх, М.; Торроха, Дж.А. (1 сентября 2010 г.). «Феликс Кандела. В памяти (1910–1997). Del cascarón de hormigón a las estructuras ligeras del s. XXI». Информации о строительстве . 62 (519): 5–26. дои : 10.3989/ic.10.040 . hdl : 10983/22923 . ISSN  1988-3234.
  10. ^ "Монолитный купол". Институт монолитного купола . Получено 10.11.2020 .
  11. ^ Чэнь, Цзыюй; Шах, Парам Дж.; Сюй, Лунхуань. «Зал собраний». ExploreCU . Получено 10.11.2020 .
  12. ^ Сысоева, Елена (2016). Андреев, В. (ред.). «Предпосылки появления большепролетных зданий в мире». MATEC Web of Conferences . 86 : 02004. doi : 10.1051/matecconf/20168602004 . ISSN  2261-236X.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Бетонные оболочки» .