Комбинированные системы

Комбинированные системы. При проектировании большепролетных сооружений встречаются здания, в которых целесообразно применить комбинацию простого конструктивного элемента (например, балки, арки, плиты) с натянутым тросом. Некоторые плиты комбинированных конструкций известны давно.

Это шпренгельные конструкции в которых пояс-балка работает на сжатие, а металлический стержень или трос воспринимает растягивающие усилия. В более сложных конструкциях появилась возможность упростить конструктивную схему и за счет этого получить экономический эффект по сравнению с традиционными большепролетными конструкциями. Арочно-вантовая ферма была применена при возведении дворца спортивных игр "зенит" в Ленинграде. Здание в плане прямоугольное размерами 72 ч 126 м. Несущий каркас этого зала решен в виде десяти поперечных рам с шагом 12 м и двух торцевых фахверковых стен. Каждая из рам выполнялась в виде блока из двух наклонных v-образных колонн-подкосов, четырех колонно-стяжек и двух арочно-вантовых ферм. Ширина каждого блока 6 м. Железобетонные колонны-подкосы защемлены в подошве и шарнирно примыкают к арочно-вантовой ферме.

Колонны-оттяжки вверху и внизу закреплены шарнирно. Уравновешивание сил распора происходит, в основном, в самом покрытии. Этим данная система выгодно отличается от чисто вантовых конструкций, которые на прямоугольном плане требуют постановки оттяжек, контрфорсов или других специальных устройств.

Предварительное напряжение вант обеспечит значительное снижение моментов в арке, возникающих при некоторых видах нагрузок. Сечение стальной арки двутавровое высотой 900 мм. Ванты выполнены из канатов закрытого типа с заливными анкерами. Железобетонная плита, подкрепленная шпренгелями, применена для покрытия девяти секций с размерами в плане 12 ч 12 м универмага в Киеве. Верхний пояс каждой ячейки системы набирается из девяти плит размером 4 ч 4 м. Нижний пояс выполнен из перекрестных арматурных стержней.

Эти стержни шарнирно закреплены к диагональным ребрам угловых плит, что позволяет замкнуть усилия системы внутри нее, передавая на колонну лишь вертикальную нагрузку. 6 КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ДЕТАЛИ ВАНТОВОГО ПОКРЫТИЯ. Проволочные тросы (канаты). Основной конструктивный материал вантовых покрытий – изготавливаются из стальной холоднотянутой проволоки диаметром 0,5 … 6 мм, с пределом прочности до 220 кг/мм2. Различают несколько типов тросов: − спиральные тросы, состоящие из центральной проволоки, на которую спирально навиты последовательно в левом и правом направлении несколько рядов круглых проволок; − многопрядевые тросы, состоящие из сердечника (пенькового каната или проволочной пряди), на который навиты односторонней или перекрестной круткой проволочные пряди (пряди могут иметь спиральную сбивку) в этом случае трос будет называться спирально-прядевым; − закрытые или полузакрытые тросы, состоящие из сердечника (например, в виде спирального троса), вокруг которого навиты ряды проволок фигурного сечения, обеспечивающие их плотное прилегание (при полузакрытом решении трос имеет один ряд навивки из круглых и фигурных проволок); − тросы (пучки) из параллельных проволок, имеющие прямоугольное или многоугольное сечение и связанные между собой через определенные расстояния или заключенные в общую оболочку; − плоские ленточные тросы, состоящие из ряда витых тросов (обычно четырех прядевах) с попеременной правой или левой круткой, связанных между собой одинарной или двойной прошивкой проволокой или тонкими проволочными прядями, требуют надежной защиты от коррозии. Возможны следующие способы антикоррозийной защиты тросов: оцинкование, лакокрасочные покрытия или смазки, покрытие пластмассовой оболочкой, покрытие оболочкой из листовой стали с нагнетанием в оболочку битума или цементного раствора, бетонирование.

Окончания тросов должны быть выполнены таким образом, чтобы обеспечивать прочность окончания не меньше прочности троса и передачу усилий от троса на другие элементы конструкции. 6.1