Круговые покрытия. В круговых покрытиях тросы или тросовые фермы располагаются радиально.
При действии на покрытие равномерно распределенной нагрузки усилия во всех тросах одинаковы, а наружное опорное кольцо равномерно сжато. В этом случае отпадает необходимость в устройстве анкерных фундаментов.
При неравномерной нагрузке в опорном кольце могут возникать изгибающие моменты, которые необходимо учитывать и не допускать избыточных моментов. Для круговых покрытий применяют три основных варианта опорных конструкций: -с передачей распора на горизонтальное наружное опорное кольцо; -с передачей усилий в тросах на наклонное наружное кольцо; -с передачей распора на наклонные контурные арки, опирающиеся на ряд стоек, которые воспринимают вертикальные усилия от покрытия.
Для восприятия усилий в арках их пяты опирают на массивные фундаменты, либо связывают затяжками. Теория расчета ферм из тросов в настоящее время разработана достаточно полно, имеются рабочие формулы и программы для ЭВМ. 3 ПОДВЕСНЫЕ ВАНТОВЫЕ ПОКРЫТИЯ В отличие от других видов висячих покрытий в подвесных покрытиях несущие ванты находятся над поверхностью кровли. Несущую систему подвесных покрытий составляют ванты с вертикальными или наклонными подвесками, которые несут либо легкие балки, либо непосредственно плиты покрытия. Ванты закреплены на стойках, расчаленных в продольном и поперечном направлениях.
Подвесные перекрытия могут иметь любую геометрическую форму и выполняются из любых материалов. В подвесных вантовых конструкциях несущие стойки могут располагаться в один, два или несколько рядов в продольном или поперечном направлениях. При устройстве подвесных вантовых конструкций вместо оттяжек можно применять консольные выносы покрытий, уравновешивающих натяжение в вантах. Несколько примеров из практического строительства.
Подвесное покрытие с кровлей из прозрачной пластмассы было построено впервые в 1949 г. Над автобусной станцией в Милане (Италия). Наклонное покрытие системой вант подвешено к наклонным же несущим стойкам. Равновесие достигается специальными оттяжками, прикрепленными к краям покрытия. Подвесное покрытие над олимпийским стадионом в Скво- Велли (США). Стадион вмещает 8000 зрителей. Размеры его в плане 94,82 ч 70,80 м. Подвесное покрытие представляет собой восемь пар наклонных коробчатых балок переменного сечения, поддерживаемых вантами.
Ванты опираются на 2 ряда стоек, установленных через 10,11 м. По балкам уложены прогоны, а по ним коробчатого сечения плиты длиной 3,8 м. Несущие ванты – тросы имеют диаметр 57 мм. При проектировании подвесных конструкций существенными вопросами являются защита подвесок от коррозии на открытом воздухе и решение узлов прохода подвесок через кровлю. Для этого целесообразно применять оцинкованные канаты закрытого профиля или профильную сталь, доступную для периодического осмотра и покраски во избежание коррозии. 4 ПОКРЫТИЯ С ЖЕСТКИМИ ВАНТАМИ Покрытия с жесткими вантами и мембраны.
Жесткая ванта представляет собой ряд стержневых элементов из профильного металла, шарнирно соединенных между собой и образующих при закреплении крайних точек на опорах свободно провисающую нить. Соединение жестких вант между собой и с опорными конструкциями не требует применения сложных анкерных устройств и высококвалифицированной рабочей силы. Основным достоинством этого покрытия явилась его высокая устойчивость к воздействию ветрового отсоса и флаттера (изгибно-крутильных колебаний) без установки специальных ветровых связей и предварительного напряжения. Это достигнуто благодаря применению жестких вант и повышению постоянной нагрузки на покрытие.
Висячие оболочки из различных листовых материалов (сталь, алюминиевые сплавы, синтетические ткани и т. Д.) принято называть мембранами.
Мембраны могут выполняться на заводе и доставляться на стройку свернутыми в рулоны. В одном конструктивном элементе совмещаются несущие и ограждающие функции. Эффективность мембранных покрытий возрастает, если для повышения их жесткости вместо тяжелых кровель и специального пригруза применить предварительное натяжение. Стрела провиса мембранных покрытий принимается 1/15 … 1/25 пролета. По контуру мембрана подвешивается к стальному или железобетонному опорному кольцу.
Мембрана применяется при любой геометрической форме плана. Для мембран на прямоугольном плане применяют цилиндрическую поверхность покрытия, на круглом плане – сферическую или коническую (пролет ограничен до 60 м). 5