Реклама
Цікаво

Висячі системи покриттів



  Висячі системи покриттів Висячі конструкції являють собою один з найбільш економічних видів покриттів, завдяки тому, що матеріал несучих конструкцій працює виключно на розтяг і несуча здатність конструкцій використовується повністю. Основним несучим елементом для висячих покриттів можуть служити металеві канати, троси або, як зазвичай їх називають, ванти; металеві смуги і цілі листи, металевий прокат, синтетичні та інші матеріали. Основний недолік вільно провисаючих несучих систем - нестійкість їх форми. Для запобігання цього необхідна стабілізація конструкцій. Стабілізацію висячих покриттів виконують по-різному: а) шляхом при-грузки до досягнення загальної маси покриття 1 кН/м2 (100 кг / м 2), яку вітер не може вивернути, б) шляхом жорсткості конструкції - наданням жорсткості її формі; в) за допомогою попереднього напруження несучих тросів стабілізуючими тросами. У зв'язку з цим і розрізняють такі види висячих покриттів, схеми яких дано на рис. XII.26: а) прігруженние, у яких на вільно підвішені ванти укладаються металеві або залізобетонні балки, поверх яких кладуть залізобетонні плити й елементи покриття. Плити можуть бути покладені і безпосередньо на ванти. Крім того, будь-яка висяча конструкція, вага якої перевищує 1 кН/м2, може теж вважатися прігруженной.

Висячі системи покриттів

Висячі системи покриттів

До такої, наприклад, можна віднести перші висячі покриття, побудовані за проектом В. Г. Шухова і складаються з важких металевих стрічок, покритих зверху залізними листами (рис. XII.27). б) жорсткість вважають такі висячі системи, жорсткість яких перешкоджає виникненню неприпустимих кінематичних і пружних деформацій, Сюди відносяться в основному висячі попередньо напружені оболонки (рис. XII.28, X1I.29), а також провисаючі балки і ферми, обрис яких заздалегідь узгоджено з обрисом провисає, вільно підвішеної нитки. Висячі оболонки застосовують круглої, овальної і прямокутної форм у плані. Висячі попередньо напружені оболонки зазвичай виконують із залізобетонних плит, які навішують на ванти за допомогою гаків, випущених із торців цих плит. Потім плити пригружают тимчасовими навантаженнями, шви між плитами заповнюють бетоном і після його затвердіння тимчасові навантаження знімають. При цьому ванти, розтягнуті подпрігрузкой, прагнучи стиснутися, створюють у висячої оболонці попереднє напруження. Попереднє напруження висячих оболонок може бути виконано і без привантаження. Для цього після замонолічування швів Ванти, заздалегідь закладені в спеціальні трубки, натягують домкратами, а трубки після закріплення кінців гвинт заповнюють цементним розчином. Круглі в плані висячі оболонки, як і інші висячі покриття круглого плану, мають ту перевагу, що розпір від покриття погашається у круглому опорному контурі, перетворюючи конструкцію в зовнішньо безрозпірного. Це спрощує пристрій опорних стійок або стін і фундаментів під ними. У той же час при чашоподібною покритті водовідвідні труби підвішуються в приміщенні під ним, що не прикрашає інтер'єр. У висячої оболонці на круглому плані можна досягти ухилу до периметра за наявності центральної опори, що підноситься над зовнішнім опорним кільцем. У висячих оболонках над будівлями прямокутного плану не зустрічається труднощів з відведенням води, яка при невеликих ухилах покрівлі вільно стікає до торців будівлі. У таких оболонках інші складності - в кожному окремому випадку доводиться знаходити особливе, найбільш зручне рішення для сприйняття і передачі в грунт розпору, що виникає в оболонці. При будівництві гаража в Красноярську таке рішення знайшли, влаштувавши опори у вигляді стояків з відтяжками, заанкереними в грунт. Огорожа у цьому випадку встановили похило в площині відтяжок. Простір між похилим огорожею і стійками було використано для розміщення допоміжних служб та майстерень (рис. XII.29, а). У будинках вокзалу в Чант, поблизу Вашингтона, і ринку на Подолі в Києві були використані похилі стійки, ухил яких приблизно збігався з напрямом равнодействующих від розпору і вертикальної складової реакції (рис. ХН.29, 6). Особливе становище у висячих покриттях займають легкі вантові, попередньо напружені конструкції, вага яких зазвичай значно менше 1 кН/м2 і стійкість яких забезпечується лише за рахунок попереднього напруження конструкції покриття. Такі покриття виконуються у двох варіантах: як однопоясние конструкції (або попередньо напружені вантові сітки) і як двухпоясние (або попередньо напружені вантові ферми)

Висячі системи покриттів

І в тих і в інших конструкціях розрізняємо два види вант: несучі, які завжди вигнуті донизу і попередньо напружені - стабілізуючі, які завжди вигнуті догори. У сітчастому попередньо напруженому покритті в м. Ралей (США) в якості опорного контуру покриття були використані дві пересічні похилі арки, які самі підтримувалися натягнутою сіткою, а стабілізувалися відтяжками - стійками, заанкереними в землю. Розпір в цій конструкції сприймався арками і передавався на арочні опори (рис. XI 1.30). За тим же принципом побудовані покриття над співочим естрадами в Таллінні та Вільнюсі. Особливий вигляд представляють собою сітчасті покриття, які натягнуті не на жорсткий опорний контур, а на гнучкі контурні троси, іменовані тросами-підборами, які спираються на стійки з відтяжками, а в іншому напрямку притягнуті до анкерів. Комбінуючи стійки і анкери, до яких кріпиться вантова мережу, можна покрити більшу площу, як це було зроблено в павільйоні ФРН на Міжнародній виставці 1967 р. у Монреалі (Канада),

Висячі системи покриттів

Висячі системи покриттів

Вантові ферми можна зводити як на круглому, так і на прямокутному плані: вони являють собою двухпоясние попередньо напружені вантові системи. При круглому варіанті в центрі покриття знаходиться барабан, що складається з двох розтягнутих металевих кілець, верхнього та нижнього, з'єднаних між собою стійками або металевою стінкою. До нижнього кільцю кріпляться несучі ванти, до верхнього - стабілізуючі, попередньо напружені; між Вант встановлюються розпірки, а самі ванти із зовнішньої сторони покриття закріплюються в контурне стислий кільце, що виконується зазвичай із залізобетону. Таке вантові покриття отримало назву велосипедне колесом (рис. ХII.31). Надалі цей вид покриття отримав деякий удосконалення: покриття над спортзалом Ювілейний в Ленінграді має несучі і стабілізуючі ванти, які перетинаються в прольоті (рис. XII.31, б). Це дозволило зменшити висоту покриття майже у два рази в порівнянні з системами з непересічними Вант, без зменшення стріл провисання несучих та стабілізуючих вант. Струнні конструкції складаються з вант, сильно натягнутих на масивні торцеві опори і покритих легкими металевими листами покрівлі. Для зменшення прогину струни на всьому протязі між торцевими опорами підперті рамами, встановленими з кроком до 12 м. При такій конструкції прогини покриття не перевищують 1 / 50 ... 1 / 100 кроку проміжних опор. Така конструкція використовується для покриття складів і довгих вокзальних перонів (рис. XII.31, г). Мембранні покриття, що складаються з вільно провисаючих або попередньо натягнутих металевих листів, мають ту перевагу перед вантові конструкції, що мембрани є одночасно і несучої, і огороджувальної конструкцією. У той же час до недоліків мембранних покриттів слід віднести більший витрата металу, ніж у ван-тових конструкціях. У Радянському Союзі мембранні покриття застосовані на кількох олімпійських об'єктах в Москві. Так, ними покритий головний критий Олімпійський стадіон на проспекті Миру. Тут мембранне покриття використано спільно з провисаючим фермами, розташованими радіально над овальним контуром стадіону. Вони призначені для монтажу мембран і додання жорсткості покриттю.

Висячі системи покриттів

Висячі системи покриттів

Зовнішнім кінцем ферми кріпляться до зовнішнього залізобетонному контуру, а внутрішнім - до центральної металевої платформі з розтягнутим овальним контуром. Над верхніми поясами ферм натягнута металева мембрана - несучий елемент покрівлі. Інший принцип стабілізації мембрани застосований в універсальному спортзалі в Ізмайлові. Металевий лист закріплений в прямокутному (у плані) опорному контурі (рис. XII.32, а). Відведення води з цієї провисаюча мембрани здійснюється за рахунок високих позначок діагональних металевих стрічок, тобто меншою стріли провисання цих стрічок, на які спирається мембрана. Така вільно провисаюча мембрана прігружена утеплювачем і гідроізоляційним килимом, вага яких забезпечують її стійкість при впливі вітру. Третій тип мембранного покриття змонтований над велотреком в Крилатському. Воно складається з двох мембран двоякої кривизни, натягнутих на пересічні металеві арки. Внутрішні арки пов'язані між собою металевими фермами, простір між якими служить для освітлення велотреку денним світлом (рис. ХН.32, 6). Крім металу висячі конструкції можуть бути виконані і з дерева, що особливо важливо для районів, багатих лісом. Приклад такого рішення наведено на рис. XII.32, ст. Покриття складається з провисаючих дерев'яних ребер, один кінець яких шарнірно прикріплений до дерев'яної арці, розташованої над серединою залу, а інший кінець спирається на криволінійний опорний контур, теж з дерева. На ребра укладені дошки, які разом з утеплювачем і гідроізоляційним килимом утворюють покрівлю над спортзалом. Важливим елементом висячих покриттів є опорний контур. Зазвичай опорний контур має прямокутний перетин і виготовляється із залізобетону, як монолітного, так і збірного. При круглому й овальному планах контуру його ширину приймають від 1 / 40 до 1 / 60 прольоту, а висоту - від 1 / 2 до 1 / 4 ширини. Ширина прямолінійного опорного контуру приймається від 1 / 8 до 1 / 15 відстані між опорами, а висота - від 1 / 1, 5 до 1 / 3 ширини. Зазначені величини можуть бути прийняті як попередні і уточнені розрахунками. Опорний контур служить для кріплення висячого покриття, передає на нього розтягуючі зусилля. Провисаючі ферми зазвичай кріпляться до нього на шарнірах. Мембрани можуть приварюватися до стержнів, які потім кріпляться до контуру подібно вантах. Кріплення вант може бути виконано намертво, тобто без регулювання натягу, або з можливістю такого регулювання. При влаштуванні натяжних пристроїв, що дозволяють підтягувати ванти, надаючи їм необхідну напругу, застосовують кілька способів: закріплення вант в шарнірах і натяг за допомогою муфт; пропуск вант через опорний контур і упор в нього зовні за допомогою натяжних гайок і т. п.

Висячі системи покриттів

Висячі системи покриттів

Кріплення покриття до вантах виконується кількома способами залежно від виду покриття. Якщо покриття світлопрозоре і складається з синтетичних аркушів, армованих дротом, то кріплення їх виконується звичайними дротяними скрутками. При цьому, щоб запобігти протікання через пророблені для скруток отвори, зверху наклеюється ще один шар неармованого синтетичного листа (рис. ХП.ЗЗ). Якщо в покритті застосований сталевий або алюмінієвий лист гофрований, з утеплювачем або без нього, кріплення виконується за допомогою стрижнів, приварених до листа. При закруглених гофра кріплення може бути здійснено гаками, пропущеними через верхню хвилю гофри, над якою встановлюється гайка з гумовою шайбою, що закриває отвір. Покриття із тришарових утеплених панелей кріпиться на прокладці з гетинаксу, що закріплюється на платівках, одночасно скріплюють і перетин вант. При цьому верхні пластини панелей можуть зварюватися. Покриття типу висячої оболонки монтують на гаках, на яких збірні залізобетонні плити підвішують до несучих тросах. У швах між панелями, в яких несучих тросів немає, панелі сполучають за допомогою випущеної з бетону арматури, яку зварюють. Конфіденційність тимчасово пригружают, і шви між ними замонолічується. Після затвердіння бетону в швах тимчасове навантаження знімається і троси, розтягнуті під тимчасовим навантаженням, прагнучи стиснутися, обжимають залізобетонне висячий покриття, перетворюючи його в попередню напружену висячу оболонку. Важливим конструктивним моментом у всіх висячих покриттів є сприйняття розпору. У конструкціях з круглим або овальним в плані контуром розпір повністю в ньому погашається; контур в основному працює на стиск і лише при окремих нерівномірних положеннях навантаження сприймає також і деякі згинальні моменти. Така конструкція висячого покриття зовні без розпору, тобто вертикальні опори сприймають вертикальні зусилля. Інакше йде справа з прямолінійним контуром. Опори тут сприймають від покриття як вертикальні навантаження, так і розпір, передаючи рівнодіючу від цих зусиль на фундамент. У цих випадках часто опор надають похилу форму, з тим щоб рівнодіюча проходила можливо ближче до осі опори при різних положеннях навантаження на покритті (рис. XII.34, а, ж). Великі значення розпору при горизонтальній підошві фундаменту можуть викликати зрушення фундаменту уздовж площини підошви; щоб цього не відбулося, іноді доводиться давати відповідний ухил підошві фундаменту. У тих випадках, коли проект споруди дозволяє з'єднати протилежні фундаменти залізобетонними ребрами або розпірками, горизонтальні зусилля у фундаментах можуть бути ними погашені.

Висячі системи покриттів

Висячі системи покриттів

На рис. XII.34, е наводиться приклад раціонального погашення розпору від покриття в будівлі із закругленими торцями, що представляють собою вертикально поставлені склепіння. У місцях переходу цих склепінь - криволінійної стіни в прямолінійну - вони стягнуті затяжками, які погашаються у зведеннях розпір, тому горизонтальні зусилля від висячого покриття передаються на стіни і на фундамент і погашаються у ньому зустрічними напрямками цих зусиль, внаслідок чого весь стрічковий фундамент під зовнішніми стінами споруди працює як звичайний, безрозпірного. Підвішені конструкції - це жорсткі несучі конструкції, підвішені на вантах, що знаходяться над ними. Розрізняють три основних види підвішених покриттів: щоглові, баштові та мостові (рис. XI 1.35). Стабілізація щоглових покриттів, що представляють зазвичай металевий каркас з легким заповненням, виконується за допомогою відтяжок, заанкерених в грунт. Стабілізація баштових підвішених покриттів зазвичай забезпечується масою самого покриття, підвішеного до досить масивної вежі. Жорстке залізобетонне мостове покриття підтримується підвісками, закріпленими до вантах за аналогією з несучими Вант висячих мостів. Така конструкція вимагає пристрою потужних опорних підвалин, сильно здорожують конструкцію в цілому, і дуже вагомого технологічного обгрунтування,

Висячі системи покриттів

Copyright © 2015. Всі права захищені. Копіювання матеріалів припустиме лише з посиланням на наш сайт