Konstrukcje powłokowe

Konstrukcje powłokowe dwukrzywiznowe wykonywane są jako monolityczne lub prefabrykowane; dążność do wprowadzenia prefabrykacji wypływa zasadniczo z głównej wady powłok monolitycznych, jaką jest skomplikowane zazwyczaj rusztowanie i deskowanie oraz dłuższy niż przy stosowaniu prefabrykatów okres wykonania obiektu. Powłoki monolityczne wykonuje się jako żelbetowe lub sprężone; te ostatnie stosuje się głównie w dwóch przypadkach: w elementach spełniających rolę przepon oraz w powłokach prostokreślnych (program uprawnienia budowlane na komputer).

Różnorodność typów powłok jest bardzo duża. Poniżej podano kilka bardziej charakterystycznych rozwiązań stosowanych w budownictwie przemysłowym. Do najczęściej spotykanych należą przekrycia utworzone przez prefabrykowane elementy stanowiące każdy w całości samodzielnie pracującą powłokę. Zwykle stosuje się powłoki o kształtach, tj. o kształcie wycinka paraboloidy hiperbolicznej, paraboloidy eliptycznej oraz konoidy. Wymiary takich powłokowych elementów dochodzą do 25X6 m (w przypadku konoid) a ciężar ich nawet do 30 T. Elementy te opierają się zwykle bezpośrednio na słupach, rzadziej na belkowych lub kratowych elementach nośnych. Drugi przypadek podparcia stosuje się zwykle przy dość wąskich elementach powłokowych. Trzy typy takich łupin (typ HP), stosowanych w NRF można nimi przekrywać hale o rozpiętości przęseł 14-20 m (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Ich kształt odpowiada wycinkowi jednopłaszczowej hiperboloidy. Łupina typu 1 jest zbrojona stalą zwykłą w postaci siatki wzmocnionej na krawędziach. Końcowe krawędzie łupiny są ze sobą połączone ściągiem, który jest naprężany po stwardnieniu betonu (uprawnienia budowlane). Grubość płyty wynosi 5 cm. Typ 2 przedstawia łupinę bez ściągu, lecz z żebrem podłużnym w środku szerokości prefabrykatu, które można w miarę potrzeby sprężać. Typ 3 nie ma ani ściągu ani żebra podłużnego; łupiny tego typu są sprężone strunami, przebiegającymi po liniach prostych, gdyż powłoka hiperboliczna jednopłaszczowa jest powierzchnią prostokreślną. Zbrojenie tych elementów stalą zwykłą oraz zbrojenie sprężające X 35 0 5.

Zmniejszenie zużycia stali

Łupiny takie produkuje si do rozpiętości 18 m, o szerokości 2,5 m i grubości - 5 cm (program egzamin ustny).
Do grupy powłok tego rodzaju należy również prefabrykowana łupina typu klasztornego. Łupina ta o grubości 3 cm ma wymiary 6X12 m; jej ciężar wynosi 7 T. Elementy brzegowe łupiny zostały sprzężone w obu kierunkach, co wpływa na zwiększenie sztywności łupiny i zmniejszenie zużycia stali.

Obliczone wg metody tarczownic naprężenia w łupinie (od obciążenia stałego, użytkowego oraz od sprężenia narożnymi kablami) (opinie o programie). Jako ocieplenie tych łupin przewidziano płyty pilśniowe o grubości 5 cm układane na lepiku. Gdy powłoki mają znaczne wymiary, wykonuje się je albo jako monolityczne albo prefabrykowane składane z mniejszych elementów. Powłokę translacyjną prefabrykowaną o podwójnej krzywiźnie
(typu beczułkowego) o wymiarach powtarzającego się segmentu powłokowego 100X7,5 m (w rzucie poziomym) i strzałce 10 m„
Powłoka została zaprojektowana jako dwuprzegubowa ze ściągiem na obciążenie ciężarem własnym, ciężarem pokrycia, śniegu i dwóch podwieszonych dźwigarów o ciężarze 5 T.

Przekrój podłużny powłoki ma kształt wierzchołkowej części paraboli, w przekroju poprzecznym powłoka ma zarys kołowy (segregator aktów prawnych). Dla zabezpieczenia niezmienności przekroju poprzecznego wprowadzono żelbetowe przepony co 8,4 m o grubości 10 cm. Przepony dzielą sklepienie na 13 części trzech typów: 2 podporowe, 2 przejściowe i 9 zwykłych. Każda z tych części składa się z 6 płyt jednego typu i 2 krańcowych elementów. Płyty mają powierzchnię jedno- krzywiznową o strzałce 42,8 cm, wymiary w planie 392X270 cm zwieńczone żebrami.

Grubość płyt 7 cm z pogrubieniem w miejscu łączenia z krańcowymi (brzegowymi) elementami do 19,5 cm. Brzegowe elementy zwykłej sekcji jednego typu mają kształt żelbetowej belki o wymiarach 825X84,5X45 cm (promocja 3 w 1).