Особенности строения шпиля здания

По архитектурному замыслу шпиль является конструкцией, поперечные размеры которой малы по сравнению с продольными. Геометрически форма шпиля представляет пирамиду, основанием которой является правильный равносторонний многоугольник с числом сторон от 4 до 8 малоэтажное строительство

Несущий каркас шпилей состоит из

поясов, решетки и диафрагм, обеспечивающих пространственную жесткость.
Решетка состоит из горизонтальных стоек и раскосов. Диафрагмы проектируются в виде плоских треугольных решеток по числу граней шпиля и увязываются с габаритами лестничных площадок и маршей; наружный, периметр диафрагм образуется стойками решетки.
Некоторые схемы шпилей приведены на рис. 1.
Простейшей является схема (рис. 1, б) шпиля, в основу которого положена восьмигранная усеченная пирамида.
На рис. 1, а изображена конструкция из двух усеченных пирами с квадратными основаниями, лестниц внутри шпиля нет.

Иногда восьмигранный шпиль устанавливается

на квадратном основании; тогда нижняя часть шпиля выполняется как переходная от четырехгранника к восьмиграннику (считая только видимые извне грани) в форме небольшого купола, имеющего четырехугольное нижнее и восьмиугольное верхнее кольцо; схема несущего, каркаса такого шпиля показана на рис. 1, в.

 расчет шпиля здания

Рис. 1. Схемы шпилей

Профили для стержней несущего каркаса шпиля выполняются из прокатной уголковой стали, из гнутых профилей листовой стали, а также из сплавов алюминия, позволяющих максимально снизить вес шпиля. При: использовании гнутых и прессованных профилей решетка может прикрепляться к поясам без фасонок. что значительно упрощает конструкцию шпилей. Стержни решетки могут быть выполнены из уголковых, тавровых или швеллерных профилей. Центрирование стержней решетки в узлах не требуется, так как усилия в решетке невелики.

Вершина шпиля, в которой сходятся пояса, должна содержать

деталь для крепления флагштока или стержня, несущего скульптурное украшение. Для этого в верхнем узле заделывается отрезок трубы соответствующего диаметра, на который надевается флагшток.

Опорные узлы шпиля

состоят из плит толщиной 20—24 мм и ребер жесткости. Прикрепление плит к основанию осуществляется двумя анкерными болтами, глубина заделки которых должна быть такой, чтобы расчетный вес кладки стены, приходящийся на наиболее растянутый болт, превосходил бы расчетное усилие в нем.

 технология строительства шпиля здания

Рис. 2. Расчетная схема шпиля

Расчет шпилей ведется

на действие собственного веса и ветра. Сочетание нагрузок рассматривается как дополнительное. Нормативный собственный вес конструкций шпиля, включая обрешетку и кровлю, принимается равным 30 кг/м3 его внешнего объема. Расчетное ветровое давление ориентировочно принимается равным 200 кг/м2.

В расчетной схеме (рис. 2) шпиль представляется как защемленный в основании вертикальный стержень переменного сечения, загруженный распределенными вертикальными и горизонтальными силами. Усилие в поясах

Nn = ( N + 2M/r) 1/ n cos a

усилие в раскосах Np = 2Q / n cos b

где N — вес части шпиля, расположенной под расчетным сечением;

М и Q — соответственно изгибающий момент и поперечная сила в расчетном сечении от ветровой нагрузки;

г — расстояние от центра тяжести сечения пояса до оси шпиля;

п — количество поясов в шпиле;

а — угол наклона поясов к вертикали;

b — угол наклона раскосов к горизонтали.

Проверку шпилей по второму предельному состоянию на стадии эскизных расчетов можно не производить.