20. Двухпоясные висячие ( вантовые) покрытия. Узлы. Расчет вант.
Двухпоясные предварительно напряженными покрытия- системы, состоящие из двух гибких нитей, расположенных друг над другом и связанных между собой параллельно расположенными :затяжками (рис. 226, а), распорками (рис. 226, б) или их комбинацией (рис. 226,в).
Двухпоясные предварительно напряженные системы могут быть:
Однопролетными
Многопролетными
шатровыми с расположением колец на одном или в разных уровнях.
В двухпоясных системах целесообразно задавать расстояние между тросами по горизонтали 3—6 м, а расстояние между стойками или затяжками 2,5—4 м. В случае применения сжатых стоек (с целью уменьшения их количества и сокращения расхода стали) их шаг может быть увеличен до 4,5—6 м.
Основным конструктивным эл. Служит тросовая ферма, один из поясов является несущим, другой стабилизирующим. Хорошо противостоит нагрузкам.
Существует 2 типа тросовых ферм:
с вертикальными соединениями в виде стоек – распорок,растяжек.
с треугольной решеткой в виде раскосов переменного направления.
Трос.фермы перекрывают пролеты более 100м
Благодаря предварительному напряжению, двухпоясные системы имеют меньшие упругие деформации по сравнению с однопоясными, что дает возможность для применения легких кровель, работающих независимо от несущей системы.
Более экономические системы линзовидновыпуклого типа (рис. 226, б).
Наиболее распространенные конструктивные формы двухпоясных систем — круглые покрытия с радиально расположенными тросами (рис. 227, а—в) и среди них система типа «велосипедное колесо» (рис. 227,а).
Перекрестные вантовые фермы позволяют компоновать прямоугольные в плане покрытия (рис. 227, д) без оттяжек. Распор в таких конструкциях воспринимают горизонтальные жесткие фермы, расположенные по периметру покрытия а срединной плоскости системы.
На квадратном плане при опирании на четыре точки по углам возможно и радиальное расположение вант (рис. 228, а). В этом случае контурные фермы должны быть треугольного сечения с одной вертикальной гранью, работающей на изгиб в пролете между колоннами.
Приближенный расчет несущих тросов в двухпоясных системах (рис. 231) ПО УЧЕБНИКУ!! в предельном состоянии от воздействия полной постоянной qg и временной qs нагрузок в предположении, что напрягающие (стабилизирующие) тросы выключаются из работы, может быть выполнен аналогично однопоясной системе. Однако при действии расчетных нагрузок усилие предварительного натяже-; ния стабилизирующих вант сохраняют равным 20—30% их начального натяжения, что соответствует дополнительной временной нагрузке: Поэтому, в отличие от однопоясных систем, расчетными нагрузками на двухпоясные системы будут: для несущего троса –для стабилизирующего троса —
Усилия в распорках и затяжках, напрягающих систему, определяют соответственно по формулам:где s — шаг распорок или затяжек.
ПО СЕМИНАРУ!
21. Седловидные висячие покрытия. Узлы. Расчет вант.
система, состоящая из напряженной сетки, имеющей чаще всего поверхность гиперболического параболоида и жесткого или комбинированного опорного контура (рис. 234).
Сетки образуются двумя системами взаимно перпендикулярных тросов:
несущих (вогнутых),
стабилизирующих (выпуклых).
В зависимости от конструкции опорного контура можно создавать разнообразные по композиционному решению архитектурно-конструктивные формы седловидных покрытий и зданий в целом, благодаря чему седловидные сетки получили широкое распространение в практике строительства.
Наиболее распространены типы опорных контуров — комбинаций из двух или трех арок (рис. 234, а, 235), стоящих наклонно друг к другу и опирающихся на фундаменты, колонны или несущие стены. Такие конструктивные решения обладают хорошими компоновочными возможностями при создании крупнопролетных зданий общественного назначения. Применение наклонных арок возможно в комбинации с тросами-подборами (см. (рис. 234,в) и прямолинейными контурами в виде балок (см. рис. 234, е). Возможны также седловидные сетки в многопролетных многоячейковых зданиях (см. рис. 234, ж).
Наряду с арочными контурами часто применяют замкнутые контуры в виде изогнутых колец простой и сложной формы (см. рис. 234, б), прямоугольного типа (см. рис. 234,а), уступающие арочным по расходу материала.
С точки зрения распределения усилий наилучшей поверхностью седловидного покрытия является поверхость гиперболического параболоида. В этом случае несущие и стабилизирующие нити имеют форму соответственно вогнутых и выпуклых квадратных парабол с постоянным отношением f/1г в каждом тросе, что создает равенство усилий во всех тросах при равномерно-распределенной на. грузке на покрытии. Расстояние между тросами зависит от несущих элементов кровли и принимается не более 1 м для тентовых и пленочных покрытии и не более 3х м для покрытий с жестк.настилами.
Работа седловидных сеток отличается также от работы двухпоясных систем тем, что каждому несущему тросу соответствует не один стабилизирующий, а совокупность всех стабилизирующих тросов, т. е. система в целом работает как пространственная.
Эффективность седловидных систем в большой степени зависит от материалоемкости опорного контура. Снизить расход материалов на контур можно, проектируя его без изгибным в виде параболических наклонных арок и эллиптического или круглого пространственного кольца. Однако безизгибность контура имеет место только при постоянных равномерно распределенных по покрытию нагрузках. При одностороннем действии временной нагрузки в опорном контуре появляются изгибающие моменты, требующие увеличения мощности контура.
Про расчеты:
Седловидные покрытия рассчитывают на воздействие вертикальных от собственного веса и снега и горизонтальных ветровых нагрузок. Точный расчет покрытий осуществляется методами строительной механики с применением ЭВМ как многократно статически неопределимых систем. Приближенный расчет седловидных конструкций с учетом сохранения предварительного напряжения стабилизирующего троса при полной вертикальной расчетной нагрузке может быть произведен аналогично расчету двухпоясных систем. В качестве расчетных нитей принимают нпти, расположенные в плоскостях главных осей седловидной сетки (рис. 237).
Расчет арочного или сложного замкнутого контуров производят по аналогии с расчетами арок (см. п. 9.2) и контуров в оболочках двоякой кривизны (см. п. 11.5). Стабилизацию седловидных сеток осуществляют путем натяжения стабилизирующих нитей с помощью устройств (см. рпс. 224) или поворота опорного контура на определенный угол. Реже сетки напрягают с помощью предварительного пригруза несущих нитей. Характерные узлы пересечения тросов в седловидных сетках показаны на рнс. 238, а примыкания тросов сетки к тросам- подборам — на. рис. 239.
ПО СЕМИНАРУ!!!