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 q_g и временной q_s 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/1^г 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!!!