Несущие конструкции большепролетных пространственных покрытий из гибких материалов

К гибким материалам для несущих конструкций покрытий можно отнести ткани, синтетические ткани, пленки и канаты, металлические ванты (канаты, тросы), металлические полосы и листы, металлический прокат.

Основными представителями конструкций покрытий из гибких материалов являются висячие покрытия.

Висячими называют все виды покрытий, у которых основная несущая конструкция, перекрывающая пролет, работает на растяжение. В висячих покрытиях основными несущими элементами являются гибкие стальные нити или тонколистовые металлические мембраны. Такие покрытия широко применяются при строительстве зданий со значительными пролетами (более 100 м): спортивных залов, крытых стадионов, выставочных павильонов, кинотеатров, торговых залов и рынков, аэровокзалов, гаражей, производственных цехов и т.д. Величина стрелы провеса для несущих вантовых конструкций принимается 1 / 15 пролета, для прокатных несущих конструкций 1 / 20 – 1 / 30 пролета.

В зависимости от формы, материала несущих элементов, их расположением, конструктивных особенностей, способа обеспечения жесткости пролетных несущих элементов висячие покрытия подразделяют:

- по очертанию в плане – прямоугольные, круглые, овальные и более сложной формы;

- по расположению вант – параллельное, радиальное и перекрестное;

- по форме поверхности, образуемой вантами – положительной, отрицательной и разнозначной кривизны;

- по виду применяемого несущего материала, перекрывающего пролет – вантовые, мембранные;

- по способу устройства покрытия - висячие вантовые и висячие мембранные, подвесные вантовые и подвесные мембранные;

- по способу стабилизации конструкции покрытия от воздействия ветрового отсоса:

– пригружением до достижения массы покрытия ³ 100 кг / м²;

-- ужесточением с помощью предварительного напряжения конструкции и омоноличивания оболочки покрытия;

-- предварительным напряжением несущих тросов стабилизирующими тросами;

- по взаимоположению несущих и стабилизирующих тросов:

– однопоясные, у которых применяются только несущие тросы или у которых несущие и стабилизирующие тросы лежат на одной поверхности, но имеют кривизну разных знаков;

- двухпоясные, у которых несущие и стабилизирующие тросы расположены в разных криволинейных поверхностях, причем несущие тросы всегда выгнуты книзу, а стабилизирующие – кверху.

Главным признаком классификации систем висячих покрытий является способ стабилизации конструкции покрытия (рис. 11.21).

Рис 11.21. Классификация систем висячих покрытий в зависимости

от способа стабилизации:

1 – несущие ванты (всегда выгнуты книзу); 2 – предварительно напряженные, стабилизирующие ванты (всегда выгнуты кверху); 3 – балки; 4 – плиты покрытия; 5 – мембрана;

6 – утяжеляющий покрытие утеплитель; 7 – железобетонные плиты, подвешенные к вантам на крюках; 8 – крюки, выпущенные из плит покрытия; 9 – швы между плитами, заполняемые бетоном под временной нагрузкой покрытия; 10 – провисающая ферма;

11 – ванта-струна; 12 – промежуточные опоры для свободного опирания струн; 13 – распорки; 14 – центральный барабан; 15 – растяжки; 16 – диагональные растяжки; 17 – узел соединения несущей и стабилизирующей плит