Министерство образования и Науки Республики Казахстан ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.Серикбаева. Архитектурно-строительный факультет. Кафедра «Архитектуры и дизайна» РЕФЕРАТ По дисциплине: «Архитектура 1» ВАНТОВЫЕ ВИСЯЧИЕ КОНСТРУКЦИИ Усть-Каменогорск 2010
СОДЕРЖАНИЕ Введение 1 Вантовые висячие конструкции 1.1 Плоскостные 1.2 Пространственные 2 Висячие покрытия 2.1 Покрытия с круглым планом 2.2 Круговые покрытия 3 Подвесные вантовые конструкции 4 Покрытие с жесткими вантами 5 Комбинированные системы 6 Конструктивные элементы и детали вантовых покрытий 19 6.1
Концевое крепление тросов 20 6.2 Тип вантовой системы 21 Заключение 22 Список литературы 23 ВВЕДЕНИЕ Преобладающее большинство металлических сооружений и конструкций выполняется из стали, которая в современном строительстве остается одним из основных видов строительных материалов. Благодаря высокой прочности стальные конструкции оказываются более легкими и технологичными при возведении сооружений любых размеров. В промышленном и гражданском строительстве в применении металлических
конструкций наблюдается тенденция роста, несмотря на широкое использование железобетона (их доля от общего числа сооружений — примерно 15–25%). Тем не менее основной и более дешевый строительный материал – железобетон – не мешает использованию стали, без которой он и сам не может существовать как композитный материал. Стремление перекрывать большие пространства выражено наиболее ярко в строительстве. Особое положение в нем занимают так называемые висячие сооружения – самые эффективные при перекрытии
акваторий огромных размеров. В современной мировой практике максимальная длина пролета приближается к двухкилометровому рубежу и составляет 1991 м. Построено небольшое количество висячих сооружений, но с точки зрения их экономичности, эстетической значимости и влияния на окружающую среду они представляют определенный интерес. Возможно, одним из лучших решений проблемы качества является поэтапный ввод объекта в эксплуатацию. В этом случае на первом этапе выявляются и устраняются существующие несовершенства, а также анализируется вся исполнительная документация, оценивается полнота технологических операций. Очень важно знать, в каких технологических операциях допускались несоответствия. В реальности подрядчик не заинтересован в полном сохранении такой документации. На практике это приводит к известным результатам: подрядчик с низким уровнем производственной культуры продолжает работать в своем стиле. Таким образом, первый этап необходим для формирования информации
о начальном состоянии сооружения и объективной оценки деятельности подрядчика. Видимо, эти проблемы пока непреодолимы. Однако здесь важно установить временные рамки данной технической процедуры. На втором этапе сооружение принимается в эксплуатацию, если условия первого этапа приемки выполнены. При надлежащем содержании металлических конструкций их срок службы может быть достаточно большим. Например, на защитную покраску знаменитой
Эйфелевой башни‚ построенной в 1889 г.‚ Расходуется около 40 т лакокрасочных материалов при возобновлении покрытия через каждые семь лет. Более того‚ затраты на содержание сооружений должны планироваться уже на этапе их проектирования‚ а само содержание находиться под постоянным и действенным контролем. Такая постановка проблемы у нас становится более актуальной вместе с ростом количества уникальных металлических конструкций. При этом не требуется применения высоких технологий или дорогостоящего оборудования.
Необходимо лишь придерживаться концепции рационального использования имеющихся ресурсов и профессионально решать возникающие проблемы, не отрицая их реального существования. Рисунок 1- Металлический вантовый навес автовокзал «Московский». 1 ВАНТОВЫЕ ВИСЯЧИЕ КОНСТРУКЦИИ В 1834 г. Был изобретен проволочный трос – новый конструктивный элемент, нашедший очень широкое применение в строительстве, благодаря своим замечательным свойствам – высокой прочности, малой массе, гибкости, долговечности. В строительстве проволочные тросы были впервые применены в качестве несущих конструкций висячих мостов, а затем уже получили распространение в большепролетных висячих покрытиях. Основными несущими элементами висячих конструкций являются гибкие тросы, ванты, цепи или кабели. Они работают только на растяжении и несут подвешенные к ним ограждающие горизонтальные, а иногда и вертикальные конструкции. Их достоинством является то, что работа пролетного элемента на
растяжение позволяет максимально использовать расчетное сопротивление высокопрочных сталей, перекрывая большие пролеты при относительно невысоком расходе материалов, а недостатком – повышенная деформативность и кинематическая податливость. Стабилизация конструкции достигается: -предварительным напряжением вант, осуществляемым монтажным пригрузом, домкратами, электротермическим методом и др.; -применением конструктивных форм повышенной жесткости (предварительно напряженных двухпоясных систем, вантовых ферм и др.); -использованием
гибких пролетных элементов, обладающих наряду с осевой также и изгибной жесткостью; -предварительным напряжением опорного контура. Вантовые висячие металлические конструкции являются распорными системами. Распор висячего элемента может передаваться непосредственно в фундаменты, разомкнутый опорный контур или восприниматься в уровне покрытия опорными конструкциями (замкнутый опорный контур). Висячие конструкции могут быть плоскими и пространственными.
В плоскостных системах помимо одиночных параллельных несущих тросов используют опорные пилоны, через которые перекинуты тросы и специальные анкерные крепления тросов к фундаментам, воспринимающим вертикальные и горизонтальные опорные реакции. В пространственных системах обязательным конструктивным элементом помимо рабочих тросов является жесткий опорный контур (железобетонный или стальной), воспринимающий распор от системы тросов, которые образуют криволинейную поверхность для укладки покрытия. Вертикальные реакции покрытия передаются на стойки, поддерживающие опорный контур, или другие вертикальные конструкции. а – схема плоскостной системы; б – пример конструкции плоскостной системы; в – пространственная однопоясная; г – пространственная двух-поясная; д – пространственная двухпоясная с пересекающимися тросами; 1 – рабочий трос; 2 – опорный пилон; 3 – опорная балка; 4 – железобетонные плиты; 5 – тарельчатый анкер; 6 – анкерная балка;
7 – оттяжка; 8 – фундамент; 9 – опорный кольцевой контур; 10 – внутреннее опорное кольцо; 11 – стабилизирующий трос; 12 – распорка; 13 – легкое покрытие; 14 – внутренний водоотвод с покрытия; 15 – световой фонарь; Рисунок 2 – Висячие системы 1.1 Плоскостные Однопоясные конструкции, состоящие из параллельно расположенных вант (вантовых ферм), верхние
концы которых закреплены к оголовкам вертикальных пилонов, откуда распор с помощью наклонных оттяжек передается на фундаменты. Применяются в висячих мостах и в висячих пролетах плоскостных каркасов зданий. Вантово-балочные системы, состоящие из вант, к которым по длине подвешены балки жесткости. В эту систему включаются также боковые распорки, передающие горизонтальную составляющую распора на балку жесткости, при этом вертикальная составляющая передается на фундаменты вертикальными оттяжками.
К вантово-балочным относятся системы, состоящие из консольных балок (ферм), подвешенных на вантах к анкерным элементам. Вантово-балочные висячие металлические конструкции применяются в плоскостных пролетных каркасах зданий и сооружений, висячих мостах, а последний тип – в покрытиях ангаров самолетов. Двухпоясные предварительно напряженные, состоящие из несущих и стабилизирующих вант, в которых стабилизирующий выпуклый вант может располагаться в трех вариантах: -над вогнутым несущим; -под вогнутым несущим; -пересекаться с ним; Переходной от плоскостной к пространственной конструктивной формой являются однопоясные вантовые висячие металлические конструкции на круглом или овальном плане, состоящие из радиальной системы вант, закрепленных концами в наружном сжато-изогнутом и внутренних – растянуто-изогнутых опорных кольцах с образованием вогнутой или шатровой формы покрытий зданий и сооружений. При приложении асимметричной вертикальной нагрузки и круговом плане покрытия оба опорных кольца работают
безмоментно (внутреннее кольцо только растянуто, а наружное только сжато), что наиболее экономично по расходу материала. Ванты, входящие в радиальную сетку, могут быть однопоясными или двухпоясными и располагаться в соответствии с тремя рассмотренными выше вариантами. Геометрическая форма радиально вантовой системы зависит от уровня расположения внутреннего опорного кольца: • вогнутая (чашеобразная) форма – при размещении внутреннего опорного кольца ниже уровня наружного;
• шатровая (двойной кривизны) – при размещении внутреннего кольца на центральной опоре выше наружного и провисающих (вогнутых) вант; • коническая – в том же случае, но при натянутых вантах. 1.2 Пространственные Представляют собой гибкие сети, образованные пересечением вант, концы которых закреплены в опорном контуре. В зависимости от схемы, они делятся на: • ортогональные; • радиально-кольцевые; • косоугольные. Ортогональная вантовая сеть состоит из вант, пересекающихся под прямым углом, для придания
требуемой жесткости ей обычно придается предварительное напряжение. Она применяется при круговом, овальном, прямоугольном, квадратном и др. планах. Наиболее эффективная – гиперболическая парабола, ортогональная сетка которого состоит из несущих вогнутых и напрягающих выпуклых вант (тех и других, очерченных по квадратной параболе) и расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга. При применении предварительно-напряженных ортогональных сеток на круговом плане создается растянутая поверхность положительной гауссовой кривизны. При равномерно распределенной нагрузке наружное опорное кольцо безмоментно, что экономично. В прямоугольном (квадратном) контуре для достижения его безизгибности используются криволинейные тросы-подборы, которые воспринимают распор ортогональной вантовой сети и передают его в углы контурной рамы. Радиально-кольцевая вантовая сеть состоит из радиальных (закрепленных по концам во внутреннем и наружном
кольцах) вант и работающих совместно с ними кольцевых элементов; их конструктивная форма аналогична радиальным вантовым системам. Косоугольная сеть образуется пересечением вант под углами, отличающимися от прямого. Расчетной схемой единичного гибкого ванта является работающая на растяжение гибкая нить, под которой подразумевается стержень с исчезающей малой жесткостью. Таким образом, под гибким подразумевается вант, изгибной жесткостью которого (как и изгибающими моментами)
можно пренебречь ввиду их малости. Для расчета таких вант применяется теория гибких нитей. Следует учитывать, что при создании в гибких вантах предварительного напряжения они способны наряду с растяжением воспринимать сжатие. Существуют так называемые «жесткие» ванты, у которых изгибная жесткость такова, что обусловленные ею напряжения от изгиба составляют более 5% от усилия растяжения. Эти ванты работают по схеме растянуто-изогнутого стержня, при которой максимальные напряжения в элементе
определяются суммой растягивающих и изгибных напряжений от изгиба. Для расчета пространственных вантовых конструкций используется теория вантовых сетей. Чаще всего для вант применяются стальные витые из высокопрочной проволоки канаты закрытого типа с пределом прочности 100-260 МПа, которые оцинковываются для повышения коррозионной стойкости. Расчетное сопротивление канатов принимается равным 60% от среднего разрывного усилия, определяемого отношением разрывного усилия к площади сечения всех проволок в канате. В зависимости от конструкции каната (одно – или многопрядный, диаметров каната и проволок) модуль упругости предварительно вытянутых стальных канатов колеблется в пределах от 1,3×105Мпа до 1,8×:105Мпа. Модуль упругости канатов, не прошедших предварительной вытяжки, принимается равным 80% от величины модулей упругости предварительно вытянутых канатов.
В процессе эксплуатации (в особенности в ее первые годы) при неизменной нагрузке в канатах возникают удлинения (ползучесть), обусловленные, как правило, конструкцией и геометрией вантовой системы. Величина деформационной ползучести оценивается около 0,04-0,06% от величины упругой деформации. Целесообразно предусматривать устройства, позволяющие подтягивать канаты под нагрузкой. Для передачи на канат усилий растяжения на его концах устраиваются стальные анкеры, которые могут быть
двух типов – стаканные или клиновые. 1 – наружное железобетонное опорное контурное кольцо; 2 – железобетонные колонны каркаса; 3 – вантовые фермы; 4 – кровельные стальные панели; 5 – внутренние стальные опорные кольца. Рисунок 3 – Принципиальная схема основного покрытия 2 ВИСЯЧИЕ ПОКРЫТИЯ Висячие покрытия применяются на зданиях практически любых по конфигурации планов.
Архитектурный облик сооружений с висячими покрытиями разнообразен. Для висячих покрытий используются проволоки, волокна, стержни, выполненные из стали, стекла, пластмасс и дерева. Отечественной наукой создана теория расчета висячих систем и конструкций с применением ЭВМ. В настоящее время существуют покрытия пролетом около 500 м. В висячих покрытиях на несущие элементы (тросы) расходуется примерно 5–6 кг стали на 1 м две перекрываемой площади. Устойчивость висячих покрытий обеспечивается за счет стабилизации (предварительного натяжения) гибких тросов (вант). Стабилизация тросов может быть достигнута путем пригрузки в однопоясных системах, созданием двухпоясных систем (тросовых ферм) и самонапряжением тросов при перекрестных системах (тросовых сетках). В зависимости от способа стабилизации отдельных тросов можно создать различные плиты висячих конструкций. Рисунок 4 – Висячие покрытия на прямоугольном плане.
2.Покрытие с круглым планом В покрытиях с круглым планом возможны следующие варианты взаимного расположения несущего и стабилизирующего тросов: тросы расходятся или сходятся от центрального кольца к опорному, тросы пересекаются между собой, расходясь в центре и у периметра покрытия. Перекрестная система (тросовые сетки) образуются двумя пересекающимися семействами параллельных тросов (несущих и стабилизирующих). Поверхность покрытия в этом случае имеет седловидную форму.
Усилие предварительного напряжения в стабилизирующих тросах передается на несущие тросы в виде сосредоточенных сил, приложенных в узлах пересечения. Применение перекрестных систем позволяет получить разнообразные форм вантовых покрытий. Для перекрестных вантовых систем оптимальная величина стрелы подъема стабилизирующих тросов составляет 1/12 … 1/15 пролета, а стрела провеса несущих тросов – 1/25 … 1/75 пролета. Возведение таких покрытий трудоемко. Впервые было применено
Мэтью Новицким в 1950 г. (северная Каролина). Перекрестная система позволяет применять легкие кровельные покрытия в виде сборных плит из легкого бетона или армоцемента. На листах 31 и 32 представлены примеры вантовых покрытий одинарной и двоякой кривизны. Форма вантового покрытия и очертание плана перекрываемого сооружения определяют геометрию опорного контура покрытия и, следовательно, форму опорных (поддерживающих) конструкций. Эти конструкции представляют собой плоские либо пространственные рамы (стальные или железобетонные) со стойками постоянной или переменной высоты. Элементами опорной конструкции являются ригели, стойки, подкосы, тросовые оттяжки и фундаменты. Опорные конструкции должны обеспечивать размещение анкерных креплений тросов (вант), передачу реакций от усилий в тросах на основание сооружения и создание жесткого опорного контура покрытия для ограничения деформаций вантовой системы.
В покрытиях с прямоугольным или квадратным планом тросы (тросовые фермы) обычно расположены параллельно друг другу. Передача распора может быть осуществлена несколькими способами: Через жесткие балки, расположенные в плоском покрытии на торцевые диафрагмы (сплошные стены или контрфорсы); промежуточные стойки воспринимают лишь часть вертикальных составляющих усилий в тросах; Передача распора на рамы, расположенные в плоскости тросов, с передачей усилий распора непосредственно
на жесткие рамы или контрфорсы, состоящие из растянутых или сжатых стержней (стоек, подкосов). Возникающие в подкосах рамных контрфорсов большие растягивающие усилия воспринимаются с помощью специальных анкерных устройств в грунте в виде массивных фундаментов или конических (полых или сплошных) железобетонных анкеров. Передача распора через тросовые оттяжки наиболее экономный способ восприятия распора; оттяжки могут крепиться к самостоятельным стойкам и анкерным фундаментам или объединяться по несколько оттяжек
на одну стойку или одно анкерное устройство. 2.2 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 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 Концевое крепление тросов Традиционный вид концевого крепления тросов – петля со сплеткой
, когда конец троса распускается на пряди, которые вплетаются в трос. Для обеспечения равномерной передачи усилия в соединении в петлю вкладывают коуш. По длине тросы сращивают также сплеткой, кроме закрытых соединений. Вместо сплетки для скрепления и сращивания тросов часто применяют зажимные соединения: − запрессовывание обеих ветвей троса при петлевом креплении в овальную муфту из легкого металла, внутренние
размеры которой соответствуют диаметру троса. − винтовые соединения, когда конец троса распускают на пряди, которые укладывают вокруг стержня с винтовой нарезкой, а затем запрессовывают в муфту из легкого металла. − крепление посредством хомутов, не рекомендуемых для напряженных тросов вантовых покрытий, так как они с течением времени ослабевают; − крепление тросов с заливкой металлом, когда конец троса расплетают, очищают, обезжиривают и помещают в коническую внутреннюю полость специальной муфты-наконечника, а затем заливают муфту расплавленным свинцом или сплавом свинца с цинком (возможна заливка бетоном); − клиновые крепления тросов, редко применяемые в строительстве; − стяжные муфты, применяемые для корректировки длины тросов при монтаже и их предварительного натяжения. Анкерные узлы служат для восприятия усилий в тросах и передачи их на опорные конструкции. В предварительно напряженных вантовых покрытиях они используются также для предварительного натяжения
тросов. Чтобы обеспечить свободное перемещение троса при изменении угла его наклона, в опорном кольце и примыкающей к нему оболочке покрытия устроены конические гильзы, заполненные битумом. Жесткое опорное кольцо и гибкая оболочка разделены деформационным швом. 6.2 Тип покрытий Покрытия и кровли в зависимости от типа вантовой системы применяют тяжелую или легкую конструкцию покрытия. Тяжелые покрытия выполняют из железобетона.
Их масса достигает 170 … 200 кг/м2, при сборных покрытиях применяют плоские или ребристые плиты прямоугольного или трапециевидного очертания. Сборные плиты обычно подвешивают между тросами, а швы между плитами замоноличивают. Легкие покрытия массой 40 … 60 кг/м2обычно выполняются из крупноразмерных стальных или алюминиевых профилированных листов, которые служат одновременно и несущими элементами ограждения и кровлей, если теплоизоляция отсутствует или крепится снизу. При размещении теплоизоляции поверх листов необходимо
устройство дополнительного кровельного покрытия. Легкие покрытия целесообразно выполнять из легких металлических панелей с размещением утеплителя внутри панелей. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Висячие конструкции, строительные конструкции, в которых основные элементы, несущие нагрузку ( тросы, кабели, цепи, сетки, листовые мембраны и т.п.), испытывают только растягивающие усилия. Преимуществом таких конструкций являются большая жесткость и огнестойкость конструкции, меньшие эксплуатационные расходы по сравнению с другими оболочками. Недостатками является наличие распоров и большая деформативность под действием местной нагрузки. Уменьшение деформативности висячих конструкций достигается введением стабилизирующих элементов – оттяжек, раскосов, балок, жесткости, дополнительных поясов. Висячие конструкции сравнительно просты в монтаже, надёжны в эксплуатации, отличаются архитектурной выразительностью. Возводятся без применения лесов, позволяя снизить стоимость строительства и сократить
его сроки, что делает их перспективными, отвечающими растущей потребности в зданиях с большими пролётами. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1 Косенко. И.С. Висячие покрытия, пер. с чешского. Стройиздат 1964. 2 Дмитриев Л.Г. Висячие конструкции, покрытия. Стройиздат, 1966. 3 Качурин. В.К. Вантовые покрытия. Сиройиздат, 1968. 4 Москалёв. Н.С. Статический расчет вантовых систем.
Сиройиздат, 1969.