
Общие сведения
В принципе совокупность конструкций покрытия любого здания или сооружения представляет собой пространственную систему. Например, обычное покрытие из плоскостных стропильных ферм: фермы объединены между собой связями, распорками, настилом или плитами покрытий и фактически работают совместно. В общем случае определение усилий и напряжений в такой системе - сложная многократно статически неопределимая задача. В целях упрощения расчета и конструирования эти системы расчленяются на отдельные плоские конструкции, условно работающие независимо друг от друга. Фактическая же пространственная работа конструкций, не учитываемая расчетом, создает дополнительную надежность и, как правило, идет в запас прочности.
Таким образом, к собственно пространственным деревянным конструкциям (ПДК) относятся такие системы, которые обеспечивают совместную работу большинства элементов покрытия, включая ограждающие конструкции, в двух или более плоскостях на воздействие расчетных нагрузок. Совместная работа элементов покрытия обеспечивается конструктивными мерами - путем устройства надежных связей элементов между собой. Достоинства ПДК в сравнении с плоскостными конструкциями:
- меньший расход материалов за счет включения в работу вспомогательных элементов;
- более надежная работа - выход из строя отдельных элементов не приводит к аварии всего сооружения за счет включения в работу смежных элементов;
- более эффективно используется внутреннее пространство помещениях;
- высокая архитектурная выразительность.
Недостатки ПДК: повышенная сложность и трудоемкость монтажа, необходимость устройства лесов, менее надежная работа при воздействии больших односторонних нагрузок и сосредоточенных сил.
Области применения ПДК с применением древесины: общественные здания (выставочные павильоны, рынки, цирки, спортзалы); производственные и вспомогательные здания (склады, гаражи, ангары).
Классификация ПДК. Пространственные деревянные конструкции отличаются большим многообразием статических схем и конструктивных особенностей. Условно их можно классифицировать по следующим признакам:
- по геометрической форме поверхности: цилиндрические; сферические; складчатые; параболические, гиперболические и т.д.;
- по форме в плане: круглые; квадратные; прямоугольные; многоугольные и т.д.;
- по конструктивным особенностям: купола; цилиндрические своды-оболочки; кружально-сетчатые своды и купола; структурные системы.
Из оболочек отрицательной кривизны наибольший интерес представляют гиперболические параболоиды - гипары (рис. 11.1). В качестве примеров пространственных конструкций с применением древесины рассмотрим два характерных типа ПДК, нашедших применение в практике строительства: купола и кружально-сетчатые своды.
А.В. Калугин, Деревянные конструкции. Издательство Ассоциации строительных Вузов, Москва, 2003