 |
Висячие конструкции покрытий. Типы опорных контуров, восприятие распора. Мембранные покрытия.
|
|
|
|
Тентовые покрытия
Тентовые покрытия предварительно напряженная конструкция, в которой напряжение оболочки осуществляется механическим путем: оттягиванием углов, подъемом опорных стоек, притягиванием промежуточных точек оболочки к земле или вверх к каркасу, искривлением жесткого опорного контура и др.
Форма поверхности тента должна способствовать распределению предварительного натяжения по всей поверхности оболочки и обеспечению стабильности формы после создания в оболочке предварительного натяжения.
Стабилизация формы легко достигается в оболочках отрицательной гауссовой кривизны.
Тентовая оболочка будет иметь одинаковые во всех точках напряжения при предварительном натяжении, если ее поверхность является минимальной - средняя кривизна равна нулю.
Из-за внешних воздействий на оболочку (ветер, снег и др.) форма оболочки отклоняется от минимальной, но ее можно принимать за исходную форму при расчете конструкции.
Необходимым условием для образования устойчивой формы оболочки при создании предварительного натяжения является наличие минимума четырех фиксированных точек, не лежащих в одной плоскости.
Тентовые оболочки могут быть подкреплены канатами или тросовыми сетками. Такими оболочками можно перекрывать пролеты в несколько десятков метров. Пролеты перекрываемые тентовыми оболочками до 30 м составляют около 70% возведенных конструкций. Тентовые покрытия перекрывающие большие площади, могут состоять из отдельных тентовых модулей. Покрытие международного аэропорта Джидда (Саудовская Аравия) состоит из 210 тентовых модулей размером 45x45 м, перекрывающих площадь 42 га.
Статья в рубриках: оболочки, тентовые покрытия, тенты
|
|
|
Висячие конструкции покрытий. Типы опорных контуров, восприятие распора. Мембранные покрытия.
В сооружениях, где надо перекрывать без промежуточных опор большие площади, весьма эффективны висячие покрытия. Такие покрытия могут применяться для производственных и гражданских зданий разнообразного назначения и различного сечения в плане (прямоугольное, круглое и овальное). Крытые стадионы, цирки, рынки, выставочные залы часто имеют такую конструкцию покрытия, так как висячие покрытия выгодны по расходу материалов на единицу перекрываемой площади и отличаются невысокой трудоемкостью при возведении.
Висячие покрытия выполняют в виде преднапряженных оболочек из сборно-монолитного железобетона, вант, вантовых ферм и стальных мембран.
Висячей оболочкой называют монолитное или сборное с последующим замоноличиванием железобетонное покрытие, опертое на систему висячих вант. В период возведения такой оболочки рабочими элементами ее пролетной конструкции служат стальные канаты. После замоноличивания в эксплуатационной стадии оболочка работает совместно с вантами.
Байтовая система и висячая оболочка опираются на опорный контур, воспринимающий на себя горизонтальные и вертикальные реакции пролетной конструкции. Опорный контур висячего покрытия может быть замкнутым. Висячие растянутые элементы в этом случае крепят к жестким опорным конструкциям, которые могут быть выполнены в виде опорного замкнутого контура (кольцо, овал, прямоугольник), передающего усилия через колонны или через контурные наклонные рамы или арки на фундаменты. Распор (горизонтальные реакции) пролетной конструкции погашается внутри опорного контура и на нижележащую часть сооружения передаются только вертикальные нагрузки.
Если опорный контур не замкнут, то усилия распора передаются через подкосы, контрфорсы, оттяжки с анкерами и т. д. на фундаменты. Эти элементы испытывают значительные усилия от распора вант и требуют соответственно большего расхода материалов. Системы с замкнутым контуром, поэтому являются более экономичными.
|
|
|
Вантовые висячие покрытия образуются системой гибких или жестких нитей, опорным контуром или системой опор и ограждением. Наиболее рационально устройство для висячих вантовых покрытий внешнебезраспорных замкнутых опорных контуров. В этом случае силы натяжения воспринимаются в уровне закрепления в контуре растянутых несущих вант. Возможны и другие способы передачи усилий от вант — на мощные железобетонные пилоны, на конструкции трибун или примыкающих объемов.
Висячие покрытия с гибкими вантами требуют дополнительных мероприятий по их стабилизации и повышению жесткости. Для их применения создают специальную форму покрытия, обычно седловидную, или пригружают покрытие, или вводят в него дополнительные достаточно жесткие конструкции. Седловидная форма покрытия достигается применением двух типов нитей - несущих и напрягающих, имеющих кривизны разных знаков. Напрягающие ванты создают дополнительные напряжения в несущих вантах, которые благодаря этому становятся менее чувствительными к неравномерным и ветровым нагрузкам.
Применение вместо гибких тросов жестких вант из прокатных профилей, обладающих значительной изгибной жесткостью, позволяет не проводить специальных мероприятий по стабилизации покрытий. Ограждением покрытий могут служить утепленные плиты на металлическом или деревянном каркасе, тенты или железобетонные плиты, в последнем случае замоноличивание швов между плитами позволяет создать жесткие висячие железобетонные оболочки, хорошо сопротивляющиеся ветровым и неравномерным нагрузкам.
Висячие оболочки — это железобетонные оболочки, в которых предварительно напряженные ванты являются основной рабочей арматурой. В период возведения до замоноличивания железобетонных плит покрытие может быть отнесено к классу вантовых.
Рис. Висячие вантовые покрытия с системами вант;
а— параллельными; б— радиальными; в — полигональными; г — перекрестными
Висячие покрытия, так же как и вантовые, разделяются в зависимости от типа вантовых сетей (параллельных, радиальных, перекрестных, полигональных, вантово-балочных, с лучевым расположением вант), на основе которых такие покрытия образованы. Пролеты висячих оболочек назначают, как правило, от 30 до 80 м.
|
|
|
Мембранные покрытия представляют собой пространственную конструкцию, состоящую из тонкого металлического листа и жесткого опорного контура. Тонкий лист обладает пренебрежимо малой изгибной жесткостью, поэтому работает главным образом на растяжение, что позволяет наиболее полно использовать несущую способность металла и по сравнению с другими плоскостными и пространственными конструкциями получать минимальную массу покрытия. Отличительная особенность мембранных покрытий от других типов висячих конструкций—совмещение в одном материале несущих и ограждающих функций, за счет чего достигается дополнительное облегчение конструкции и снижение металлоемкости.
|
|
|
