मुड़ी हुई संरचनाएँ। मुड़ा हुआ लेप
बड़ी-बड़ी इमारतों और संरचनाओं को कवर करने के लिए विभिन्न स्थानिक प्रणालियों का उपयोग किया जाता है। ऐसी स्थानिक प्रणालियों के विकल्पों में से एक सिलवटों के रूप में कोटिंग्स हैं। तहों के सिद्धांत के विकास में एक महान योगदान जी. एहलर्स, वी.जेड. द्वारा दिया गया था। व्लासोव, वी. फ्लुगे, ई. ग्रुबर और एक्स. क्रेमर। वर्तमान में, मुड़ी हुई कोटिंग संरचनाओं का उपयोग अपेक्षाकृत कम ही किया जाता है, और आधुनिक वैज्ञानिक और तकनीकी साहित्य में उनके डिजाइन और गणना पर बहुत कम डेटा है।
मुड़ी हुई कोटिंग एक ऐसी सतह होती है जो मजबूती से जुड़े हुए झुके हुए सपाट चेहरों की एक प्रणाली द्वारा बनाई जाती है। वे लंबी भुजाओं के साथ एक निश्चित कोण पर एक-दूसरे से सटे होते हैं, छोटी पसलियों के साथ अंत डायाफ्राम या पसलियों पर झुकते हैं जो अपने तल में बिल्कुल कठोर होते हैं (चित्र 4.1)।
सिलवटों की सतह का आकार त्रिकोणीय, समलम्बाकार या आयताकार हो सकता है। अधिकतर, बहु-पंक्ति मुड़ी हुई कोटिंग्स का उपयोग किया जाता है, लेकिन एकल-पंक्ति वाले भी पाए जाते हैं। सामग्री की खपत के संदर्भ में, मुड़ी हुई संरचनाएं स्थानिक कवरेज के अन्य रूपों से नीच हैं, लेकिन उनकी अंतर्निहित बढ़ी हुई वास्तुशिल्प अभिव्यक्ति और निर्माण की सापेक्ष आसानी इस कमी को दूर करती है। सिलवटों से ढकी संरचनाओं की योजना का आकार आयताकार, बहुभुज और वक्ररेखीय हो सकता है। बाद के मामले में, सिलवटों को रेडियल रूप से व्यवस्थित किया जाता है। अंजीर पर. 4.2 विभिन्न विन्यासों के मुड़े हुए आवरणों के कुछ उदाहरण दिखाता है।
एपेलडॉर्न (नीदरलैंड) में 50x83 मीटर क्षेत्रफल वाले गोदाम में गैबल छतों के रूप में एक दूसरे से सटे फ्लैट पैनलों से बनी एक मुड़ी हुई छत की भार-वहन संरचना है (चित्र 4.3)। 8.2 मीटर लंबे अलग-अलग पैनल, दोनों तरफ प्लाईवुड शीट से मढ़े हुए ब्लॉक फ्रेम से बने होते हैं। घाटी और रिज में अलग-अलग पैनलों का लचीला रूप से कठोर बन्धन टिका हुआ टिका की मदद से प्राप्त किया जाता है।
वेलिंगटन (यूके) में बैठकों और खेलों के लिए 12x14 मीटर क्षेत्रफल वाला एक स्कूल हॉल रेडियल रूप से व्यवस्थित तह प्रणाली से ढका हुआ है। फोल्डिंग पैनल में दोनों तरफ 10 मिमी मोटी प्लाईवुड शीट से ढके ब्लॉक फ्रेम होते हैं।
सिलवटें लकड़ी, प्रबलित सीमेंट और मिश्रित सामग्री से बनाई जा सकती हैं। उनकी अनुप्रस्थ कठोरता को बढ़ाने के लिए, तह की लंबाई के साथ स्पेसर, स्टिफ़नर या पफ स्थापित किए जाते हैं। मुड़े हुए आवरणों की योजनाएँ अंजीर में दिखाई गई हैं। 4.4.
संरचनाओं के लिए सिलवटों की अवधि आमतौर पर 20-25 मीटर से अधिक नहीं होती है। लकड़ी के सिलवटों के लिए लिफ्टिंग बूम और स्पैन I का अनुपात 1/2-1/9 तक होता है, मिश्रित सामग्री से बनी संरचनाओं के लिए - 1/15 (1/18) तक।
डिज़ाइन के अनुसार, सिलवटें पतली-दीवार वाली, पसली वाली या तीन-परत वाली हो सकती हैं। पहले मामले में, सिलवटों के किनारे लकड़ी की कील, चिपके हुए या चिपके हुए प्लाईवुड बीम होते हैं। रिब्ड फोल्ड 15 सेमी तक की अनुभाग ऊंचाई के साथ बीम तत्वों से बने होते हैं, जिसमें शीट सामग्री या बोर्डों से शीथिंग एक या दोनों तरफ नाखून या गोंद से जुड़ी होती है। मुड़े हुए कोटिंग्स के तीन-परत तत्व अक्सर फाइबरग्लास या कठोर पॉलीविनाइल क्लोराइड से बने होते हैं, और मध्य परत फोम से बनी होती है। सिलवटों के किनारों को चिपकने वाले या गोंद-और-पिन जोड़ों की मदद से, कीलों पर बोल्ट द्वारा आपस में जोड़ा जाता है (चित्र 4.5)।
अधिकांश मामलों में सिलवटों की स्थापना "पहियों से" की जाती है। कोटिंग को अलग-अलग चेहरों से और ट्रे के रूप में बढ़े हुए तत्वों से इकट्ठा किया जा सकता है। संरचना के ऐसे हिस्सों को वाहनों पर लाद दिया जाता है और आपूर्तिकर्ता से सीधे निर्माण स्थल तक पहुंचाया जाता है। किनारों को क्षतिपूर्ति ट्रैवर्स (छवि 4.6) का उपयोग करके स्थापित किया गया है।
लक्ष्य:मुड़ी हुई सतह के साथ बंद-रूप वाले प्लास्टी का पता लगाने के लिए कुछ तकनीकों का अध्ययन करना (चित्र 65, 66)।
कार्य: प्रकाश और छाया उन्नयन के कारण ललाट सतह की प्लास्टिसिटी को प्रकट करने के सिद्धांत में महारत हासिल करने के साथ-साथ कुछ पेपर लेआउट तकनीकों में महारत हासिल करने के लिए।
आवश्यकताएं: अपने ड्राइंग के अनुसार ए1 प्रारूप में व्हाटमैन पेपर से एक मूल मुड़ी हुई संरचनात्मक सतह बनाएं और उसमें से क्रम के आयामों के साथ एक बंद कठोर वॉल्यूमेट्रिक आकार बनाएं।
13×13×26 सेमी.
चावल। 65. चित्र 66 की थीम पर ओपीके के अनुसार लेआउट। लेआउट का विकास
"तह करना"
विधिवत निर्देश:विभाजन रेखाएँ ऊर्ध्वाधर, क्षैतिज, तिरछी, समानांतर, प्रतिच्छेदी हो सकती हैं। उन्हें मेट्रो-लयबद्ध पैटर्न में एक आभूषण बनाना चाहिए, जो पूरी सतह के लिए समान हो।
लेआउट क्रम:चित्र पूरा करें; मीटर के साथ शीट के गलत पक्ष पर आवश्यक बिंदुओं को पंचर करें; पायदान बनाओ; पेंसिल की रेखाएँ मिटाएँ; पायदान रेखा के साथ झुकें।
व्यावहारिक कार्य संख्या 4 टेक्टोनिक्स। भौतिक रूप की मुख्य तनाव स्थितियों में से एक
लक्ष्य:सामग्री (कागज) की तनाव स्थिति की कुछ तकनीकों का अध्ययन करने के लिए, "कठोर पसलियों" की अवधारणा में महारत हासिल करने के लिए।
कार्य: किसी भौतिक रूप की मुख्य तनाव स्थितियों, अर्थात् संपीड़न, तनाव, झुकने, मरोड़, कतरनी, प्रभाव तनाव में से एक का एक अभिव्यंजक कलात्मक और प्लास्टिक समाधान खोजें।
आवश्यकताएं: आपकी ड्राइंग के अनुसार ए1 प्रारूप में व्हाटमैन पेपर से
एक लेआउट जो टेक्टोनिक्स की आवश्यकताओं को पूरा करता है, जिसमें विमानों की ग्लूइंग के बिना स्टिफ़नर का उपयोग होता है (चित्र 67)। "पेपर लॉक" का उपयोग करना संभव है (चित्र 68.69)। लेआउट का आकार लगभग 20 × 20 × 20 सेमी है।
चावल। 67. "टेक्टोनिक्स" विषय पर पेपर अभ्यास
अभ्यास का क्रम:कम्पास या घुमावदार वक्रों का उपयोग करके एक चित्र बनाएं; पायदान बनाओ; पेंसिल की रेखाएँ मिटाएँ; पायदान रेखा के अनुदिश झुकें (चित्र 68)।
चावल। 68. झाडू लगाना
चित्र.69. "कागज के महल"
राहत व्यावहारिक कार्य संख्या 5 सरल ज्यामितीय तत्वों की ललाट रचना
लक्ष्य:ललाट रचना के निर्माण की बुनियादी अवधारणाओं और सिद्धांतों से परिचित हों (चित्र 70,71)।
कार्य:जटिल पैटर्न से लेआउट बनाने के सिद्धांत में महारत हासिल करें।
आवश्यकताएं:सरल ज्यामितीय आकृतियों से एक ऊर्ध्वाधर विमान पर एक राहत लेआउट के रूप में एक ललाट रचना करें, रचना के लिए एक दूसरे में एम्बेडेड सरल ज्यामितीय आकृतियों, एक घन, एक प्रिज्म, एक सिलेंडर, एक शंकु, आदि का उपयोग करें। तत्वों की संख्या 5 से 9 तक है.
विधिवत निर्देश:रचना में आकृतियों की व्यवस्था का स्थानिक क्रम संप्रेषित किया जाना चाहिए और प्रत्येक तत्व के प्रारंभिक स्वरूप का पता लगाया जाना चाहिए। राहत की ऊंचाई लेखक द्वारा निर्धारित की गई है।
लेआउट क्रम:रचना के टोन स्केच बनाए जाते हैं, फिर एक छोटा (स्केच) लेआउट, जिस पर रचना संबंधी विचार की शुद्धता और तत्वों के कनेक्शन की जांच की जाती है, और सुधार किए जाते हैं। कार्यशील लेआउट के अनुसार, मुख्य लेआउट के लिए अलग-अलग तत्वों के पैटर्न बनाए जाते हैं।
इस कार्य में, जटिल पैटर्न को निष्पादित करने के बुनियादी कौशल में महारत हासिल की जाती है, जिसमें व्यक्तिगत तत्वों को काटना, जोड़ना और चिपकाना और उन्हें न केवल एक-दूसरे से जोड़ना, बल्कि आधार की सतह से भी जोड़ना शामिल है। प्रत्येक तत्व का प्रारंभिक रूप, राहत की ऊंचाई लेखक द्वारा निर्धारित की जाती है।
चावल। 70. "फ्रंट कंपोजिशन" थीम पर ओपीके के लिए लेआउट
चावल। 71. विषय पर ओपीके के लिए लेआउट
"सामने की रचना"
मुड़ी हुई संरचनाएँ (सिलवटें)- अखंड रूप से जुड़े फ्लैट स्लैब की स्थानिक संरचनाएं। निर्माण अभ्यास में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली प्रबलित कंक्रीट मुड़ी हुई संरचनाएं हैं - स्थानिक कोटिंग्स, ट्रे डिब्बे, जल-संवाहक ट्रे, आदि। बेलनाकार गोले के साथ मुड़ी हुई संरचनाएं, महत्वपूर्ण (20 मीटर से अधिक) स्पैन को कवर करने के लिए प्रभावी ढंग से उपयोग की जा सकती हैं। बेलनाकार सीपियों की तुलना में मुड़ी हुई संरचनाओं का मुख्य लाभ उनके निर्माण की सापेक्ष आसानी है।
मुड़े हुए आवरणों में पतले स्लैब, पार्श्व तत्व और डायाफ्राम होते हैं। वे सिंगल- और मल्टी-स्पैन (यदि डायाफ्राम की संख्या दो से अधिक है), सिंगल- और मल्टी-वेव (यदि कई फोल्ड सामान्य साइड तत्वों से जुड़े हुए हैं) हो सकते हैं। मुड़े हुए कोटिंग के किनारों की चौड़ाई को 3-3.5 मीटर से अधिक नहीं के बराबर लेने की सिफारिश की जाती है, तरंग दैर्ध्य - 10-12 मीटर तक। मुड़ी हुई संरचनाएं मोनोलिथिक और प्रीकास्ट कंक्रीट दोनों में खड़ी की जा सकती हैं। प्रीकास्ट प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट में मुड़े हुए फुटपाथ के उदाहरण हैं।
सिलवटों की स्थैतिक गणना क्षणहीन और क्षण सिद्धांत के अनुसार की जा सकती है। क्षणहीन सिद्धांत (जी. एहलर्स) के अनुसार गणना बल विधि या विरूपण विधि के तीन-अवधि समीकरणों को हल करने के लिए कम कर दी गई है। क्षण सिद्धांत के अनुसार मुड़ी हुई संरचनाओं की गणना, अनुप्रस्थ क्षणों को ध्यान में रखते हुए, पी. एल. पास्टर्नक बल विधि के समीकरणों या मिश्रित विधि (वी. जेड. व्लासोव) के विहित समीकरणों का उपयोग करके की जाती है।
लिट.: व्लासोव वी. 3., पतली दीवार वाली स्थानिक प्रणालियाँ, दूसरा संस्करण, एम., 1958; प्रबलित कंक्रीट संरचनाएँ। विशेषज्ञ. कोर्स, एड. पी. एल. पास्टर्नक। मॉस्को, 1961। एलर्स जी. मुड़ी हुई प्रबलित कंक्रीट संरचनाएँ। बैठा। कला., खार्कोव-कीव, 1934; प्रबलित कंक्रीट पतली दीवार वाली स्थानिक कोटिंग्स और छत के डिजाइन के लिए निर्देश, एम., 1961।
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स्थानिक कोटिंग संरचनाएं- पतली दीवार वाली संरचनाएं, जिनका स्थानिक आकार मुख्य रूप से संपीड़न में काम करता है, जो कोटिंग की कठोरता और स्थिरता सुनिश्चित करता है। कोटिंग्स की स्थानिक संरचनाओं को इसमें विभाजित किया गया है:
ठोस तलीय पतली दीवार वाली;
ठोस स्थानिक वक्ररेखीय पतली दीवार वाली;
जालीदार।
पतली दीवार वाली स्थानिक संरचनाओं में तह, तंबू, तह-खोल, ढलान वाले गोले, गुंबद के गोले, क्रॉस-रॉड छत संरचनाएं शामिल हैं।
2.1. ठोस सपाट पतली दीवार वाली जिसमें सपाट स्लैब एक दूसरे से कोण पर स्थित होते हैं (सिलवटें, तंबू, मुड़े हुए वाल्ट-गोले)।
तह -स्थानिक पतली दीवार वाली कोटिंग्स, जो परस्पर परस्पर प्रतिच्छेद करने वाले सपाट तत्वों द्वारा बनाई जाती हैं, जो अलग-अलग कोणों पर एक साथ मजबूती से बंधी होती हैं (चित्र 11.10 ए, बी, सी, ई, जी, एम, एन)। सिलवटों की संरचनात्मक ऊंचाई 1/10 - 1/15 मानी जाती है, और प्लेटों की मोटाई - मुख्य अवधि की 1/100 - 1/150 मानी जाती है। सिलवटों का ओवरलैप 60 मीटर तक फैला होता है, जबकि प्लेटें 30 - 60 मिमी की मोटाई के साथ बनाई जाती हैं। मुड़ी हुई कोटिंग्स मोनोलिथिक और पूर्वनिर्मित, चिकनी और रिब्ड के लिए उपयुक्त हैं।
चित्र.11.10. तह और तंबू:
ए - सॉटूथ फोल्ड; बी - ट्रेपेज़ॉइड प्रोफ़ाइल गुना; सी - एक ही प्रकार के त्रिकोणीय विमानों की एक तह; जी - एक सपाट शीर्ष के साथ एक आयताकार आधार पर एक तम्बू; ई - एक जटिल प्रोफ़ाइल की तह; ई - बहुआयामी मुड़ा हुआ तिजोरी;
जी - गुना-पूंजी; और - एक टेट्राहेड्रल तम्बू; के - एक बहुआयामी तम्बू;
एल - मुड़ा हुआ गुंबद; एम - प्रिज्मीय प्रकार की पूर्वनिर्मित तह; एन - फ्लैट तत्वों से पफ के साथ पूर्वनिर्मित गुना
तम्बू- स्थानिक संरचनाएं जो चार या अधिक पक्षों से ऊपर की ओर जुड़ने वाले विमानों के संदर्भ में एक आयताकार या बहुभुज स्थान को ओवरलैप करती हैं (चित्र 11.10 डी, आई, के, एल)।
मुड़ी हुई तिजोरियाँ और गोले -सपाट या पसलियों वाले घुमावदार तत्वों से बने होते हैं जो मुड़े हुए गोले या वॉल्ट में इकट्ठे होते हैं, कठोरता से जुड़े होते हैं (चित्र 11.10 ई, चित्र 11.11)। मुड़े हुए गोले के तत्व अखंड कंक्रीट से बने होते हैं, कम अक्सर पूर्वनिर्मित प्रबलित कंक्रीट स्लैब, धातु, बिल्डिंग प्लास्टिक, लकड़ी से।
चित्र 11.11. म्यान तह:
ए - गुंबददार खोल, सपाट तत्वों से इकट्ठा किया गया; बी - सिलवटों में प्रयुक्त प्लेटों के रूप (ए); सी, डी, ई - मॉस्को में ड्रुज़बा यूनिवर्सल स्पोर्ट्स हॉल की कोटिंग (सी-मुखौटा; डी- शीर्ष दृश्य; ई- सपोर्टिंग फोल्ड-शेल); 1 - तिजोरी की बेस प्लेट; 2 - मेहराब का साधारण स्लैब; 3 - संदर्भ समोच्च; 4 - कश; 5 - स्लैब में एम्बेडेड तत्व; 6 - हीरे के आकार के मुड़े हुए गोले के पूर्वनिर्मित समर्थन; 7 - पूर्वनिर्मित तत्वों की पसलियां
2.2. ठोस स्थानिक घुमावदार पतली दीवार वाली - वक्रता के एकल और दोहरे रूप के साथ स्थानिक उथले गोले।
निर्माण विधि के अनुसार स्थानिक सपाट गोले को अखंड, पूर्वनिर्मित और पूर्वनिर्मित-अखंड में विभाजित किया गया है। वर्गों के आकार के अनुसार, गोले को चिकनी, पसली जाल और क्रिस्टलीय में विभाजित किया जा सकता है।
एकल वक्रता के गोले के लिएकोशों को बेलनाकार, बहु-तरंग बेलनाकार और साइनसॉइडल (चित्र 11.9 ए, बी, सी, जे) के रूप में वर्गीकृत किया गया है। कोटिंग उनमें अंत और मध्यवर्ती कठोरता डायाफ्राम पर समर्थित है, जो उनके साथ कठोरता से जुड़े हुए हैं और इस प्रकार स्थानिक स्थिरता सुनिश्चित करते हैं। एपर्चर को लोड-असर वाली दीवारों, ट्रस, मेहराब या फ्रेम के रूप में बनाया जा सकता है (चित्र 11.9 सी, डी, ई)। बेलनाकार और साइनसॉइडल गोले की तरंग दैर्ध्य आमतौर पर 12 मीटर से अधिक नहीं होती है। उठाने वाले उछाल का अनुपात तरंग दैर्ध्य एफ / एल 1/7, और स्पैन एफ / एल 1/10 तक होता है। ओवरलैपिंग स्पैन 80 - 100 हो सकते हैं एम।
दोहरी वक्रता के गोले के लिएबैरल शैल (चित्र 11.9 एफ, जी) और जिपर-प्रकार के गोले (चित्र 11.12) शामिल हैं। बैरल के गोले में एक अनुदैर्ध्य अक्ष होता है, जो ऊपर की ओर उत्तलता के साथ एक वक्र के साथ घुमावदार होता है, जो बड़े त्रिज्या के एक चक्र के साथ रेखांकित होता है। ऐसे गोले तिजोरी की तरह अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ दोनों दिशाओं में काम करते हैं। अनुदैर्ध्य दिशा में जोर या तो समर्थन के स्तर पर या भूमिगत स्थित पफ द्वारा माना जाता है। अनुप्रस्थ दिशा में, स्पेसर पफ, साइड एलिमेंट या कठोर डायाफ्राम ले सकता है। संयुक्त कोटिंग्स संभव हैं, जो छड़ों, ट्रस (चित्र 11.13 ए) या कठोरता से परस्पर जुड़े (चित्र 11.13 बी) द्वारा परस्पर जुड़े हुए कई सममित गोले से बनी होती हैं।
चावल। 11.12. हाइपरबोलिक पैराबोलॉइड (गिपर) की सतह वाले गोले:
ए - हाइपर शेल का निर्माण; बी, सी - चार गिपर्स के गोले के साथ इमारत को कवर करना;
डी - दो प्रतिच्छेदी सिलेंडरों का संयुक्त खोल; ई - तीन बैरल के गोले से; ई - झुकी हुई अक्षों वाले चार बेलनाकार कोशों से
चित्र 11.13. गोले से संयुक्त कोटिंग्स - महत्वपूर्ण वक्रता का हाइपर:
ए - दो हाइपर्स की कोटिंग; बी - आठ प्रतिच्छेदी हाइपर्स का आवरण; 1 - संदर्भ समोच्च; 2 - दो समर्थन समोच्चों के बीच पेंच-स्पेसर; 3 - प्रबलित कंक्रीट अखंड खोल; 4 - जमीन में लगे ब्रेसिज़; 5 - संपूर्ण कोटिंग को सहारा देने वाले दो पार्श्व समर्थन; 6 - गिपर गोले की सतहों के प्रतिच्छेदन की रेखाएं; 7 - स्तंभ नींव; 8 - भूमिगत स्थित कश, खोल से जोर को समझते हुए
गुंबद के गोलेवृत्ताकार खंड के ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर क्रांति की सतह का प्रतिनिधित्व करें। अधिकांश गुंबद के गोले में, उनके पास एक गेंद की सतह का आकार होता है, जो पूरे परिधि के चारों ओर या गुंबद के समोच्च के साथ स्थित अलग-अलग बिंदुओं पर आराम करता है (चित्र 11.14)। सामग्री की खपत के मामले में गुंबद का खोल सबसे सरल और सबसे किफायती है। कोटिंग का व्यास 60 - 150 मिमी (स्पैन का 1/200 - 1/700) की शेल मोटाई के साथ 100 मीटर तक पहुंच सकता है।
चित्र.11.14. गुंबद के गोले:
ए - चिकना गुंबद; बी - काटने का निशानवाला गुंबद; सी - जाल गुंबद; डी - मल्टीवेव गुंबद;
ई - ऊर्ध्वाधर रैक पर एक गुंबद; ई - झुके हुए रैक पर गुंबद; जी - त्रिकोणीय प्लेटों और छड़ों से बना एक क्रिस्टलीय (तारा) गुंबद; 1 - खोल; 2 - समर्थन अंगूठी;
3 - जाल गुंबद की छड़ें; 4 - रैक; 5 - कठोरता बंधन; 6 - समर्थन करता है; 7 - विशिष्ट त्रिकोणीय प्लेटें; 8 - तारे के गुम्बद के खुले भाग में छड़ें या पफ