Двухпоясные покрытия с радиальными вантами

Двухпоясные покрытия с радиальным расположением вант получили широкое распространение при строительстве зданий общественного назначения.

Во всех покрытиях распор вант воспринимается железобетонным опорным кольцом и стальным центральным барабаном. На колонны передается нагрузка от массы покрытия. Стабилизирующие ванты могут располагаться сверху над несущими, под ними или пересекаться в пролете с несущими.

Впервые система покрытия с одним нижним опорным кольцом была применена при возведении ленинградского Дворца спорта «Юбилейный» диаметром 93 м (1967 г.).

В шатровом покрытии все вертикальные подвески работают на растяжение, поэтому расход металла в данном случае получается наименьшим.

В вогнутом покрытии вместо барабана использовано одно центральное кольцо. Так как несущие ванты находятся выше стабилизирующих, все вертикальные элементы оказываются растянутыми. Радиальное расположение вант в двухпоясных покрытиях предопределяет круглую форму здания в плане. В отдельных решениях покрытий встречается овальная форма, например в павильоне штата Нью-Йорк на Международной выставке в США (1964—1965 гг.) и спортивном зале в Берлине (ГДР). Однако при радиальной системе покрытия возможен и квадратный план.

Покрытия с висячими фермами и балками

Висячие фермы и балки относятся к жестким вантам. Их применяют для стабилизации покрытий с легкой кровлей. Висячие фермы и балки располагают параллельно или радиально и используют в покрытиях с разнообразными формами. Висячие балки целесообразны при высоте сечения до 900 мм. Распор от провисающих конструкций передается на опорный контур в виде горизонтальных балок, наклонных арок или плоских и изогнутых из своей плоскости колец. На верхний пояс висячих ферм и балок обычно укладывают стальной профилированный настил.

КОМБИНИРОВАННЫЕ И ПОДВЕСНЫЕ СИСТЕМЫ

В комбинированных системах покрытий гибкие ванты и жесткие элементы работают совместно, что приводит к взаимному их облегчению. Жесткие элементы выполняют из балок или ферм и обычно располагают перпендикулярно к вантам. Такое конструктивное решение стабилизирует форму покрытия и способствует распределению неравномерных нагрузок на несколько несущих вант.

В 1976 г. покрытие комбинированной системы было возведено над катком с искусственным льдом в Зври (Франция).Стабилизация формы покрытия обеспечивается массой ферм, профилированного настила, утеплителя и гидроизоляционного ковра.

Подвесные покрытия состоят из жесткой конструкции и внешних вант, закрепленных на стойках или пилонах. Такие покрытия имеют разнообразные конструктивные решения. Подвесные покрытия имеют большую жесткость, чем вантовые системы.

Мембранные покрытия

Мембранные оболочки являются разновидностью висячих покрытий, но по конструкции они отличаются от висячих оболочек тем, что удачно совмещают в себе несущую и ограждающую функции. При перекрытии больших пролетов толщина металлической мембраны по условию прочности как правило, не превышает 1 —1,5 мм, что обусловливает высокую экономичность покрытия.

По соображениям коррозионной стойкости мембраны из листовой стали обычно выполняют толщиной не менее 3—4 мм.

Приоритет в разработке и возведении первого мембранного покрытия из стальных лент принадлежит выдающемуся русскому ученому и инженеру В. Г. Шухову (1896 г., павильон на Всероссийской художественной и промышленной выставке в Нижнем Новгороде). За рубежом листовое покрытие появилось впервые только через 35 лет (элеватор в США). Практика современного отечественного строительства большепролетных сооружений показывает, что у мембранных покрытий большое будущее.

Формы мембранных оболочек аналогичны форме висячих оболочек с параллельными и радиальными вантами, покрытиям с вантовыми сетями. При круглом плане провисающая мембрана может иметь сферическую или коническую поверхность. Для воспринятая распора контурные конструкции мембран решаются так же, как и при вантовых системах.

Схема мембранного покрытия: 1 — соединительная железобетонная арка; 2 — основные железобетонные арки; 3 — стабилизирующие тросы; 4 — несущие ванты из листовой стали

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. 1.Иконников А., Степанов Г. Основы архитектурной композиции. издат-во «Искусство» Москва, 1971

2. 2.Степанов А.В., Мальгин В.И. Объёмно-пространственная композиция.(под ред. Степанова А.Ф.) Стройиздат, Москва, 1993

3. Технология возведения зданий и сооружений ; В.И. Теличенко, О.М. Терентьев, А.А. Лапидус; Москва, «Высшая школа», 2004.

4. 1.Трущев А.Г. Пространственные металлические конструкции: Учеб. пособие для вузов. - М.: Стройиздат, 1983.

5. http://slovari.yandex.ru/~книги/Словарь%20изобразительного%20искусства/Архитектоника/

6. http://www.moskva-ipoteka.ru/secretslovari/page/45.html

7. http://hgf.vsu.by/index.php?option=com_content&view=article&id=98&Itemid=75

8. http://tc.a3a4.ru/index.php/tvz/32/48.html

9. http://www.op-lags.ru/gex-material/0090/2/index.shtml