14.4. Висячие покрытия.
Основные несущие конструкции висячих покрытий работают на растяжение.
По способу повышения стабильности и особенностям
189
конструктивных решений висячие покрытия подразделяют на вантовые и собственно висячие.
Несущими элементами в вантовых покрытиях служат тросы, пучки из высокопрочной проволоки и Байтовые прямолинейные элементы. В качестве настилов рекомендуется применять алюминиево-пластмассовые панели, коробчатые настилы из стеклопластиков и. сотовые панели. Железобетонные панели применяют в тех случаях, когда они с помощью предварительного напряжения обжимаются и затем омоноличиваются, в результате чего покрытие превращается в оболочку.
В вантовом покрытии, показанном на рис. ХУ-9,а, предусмотрены железобетонные балки жесткости пролетом 96 м, имеющие небольшую стрелу подъема. Балки подвешивают к вантам и одновременно опирают на треугольные стойки, собираемые из сборных железобетонных элементов. По балкам укладывают железобетонные преднапряженные панели размером 3x12м. Монтируют покрытия на металлических лесах, соединяя элементы сваркой закладных деталей и замоноличиванием швов. После отвердения бетона стыков натягивают пучки арматуры.
Вантовое покрытие большепролетного здания с пролетами 60+12+60м /рис. ХУ-9.б/ состоит из железобетонной этажерки шириной 12м, криволинейных балок длиной 60 м /собираемых из трех элементов двутаврового сечения/ и преднапряженных панелей размером 3x12м.
В верхней части этажерок, используемых для размещения бытовых и лабораторных помещений, колонны образуют треугольники, к которым на кантах подвешивают балки.
Несущими конструкциями собственно висячих покрытий являются мембраны и гибкие нити, криволинейно очерченные под действием приложенной к ним нагрузки. Нагрузка на нити может передаваться с помощью подвесок. В прямоугольных зданиях несущие нити располагают параллельными рядами, в круглых зданиях -радиально.
В целях обеспечения устойчивости от действия ветровой нагрузки ограждающую часть висячих покрытий выполняют из тяжелых настилов, чтобы собственный вес покрытий превосходил предполагаемый ветровой отсос. Необходимо производить обжатие железобетонного настила.
.Наряду с рассмотренными однопоясными висячими системами применяют также двухпоясные. Наличие в таких системах не только
190
основных несущих канатов, но и напрягающих, а иногда и наклонных диагональных элементов делает их более жесткими и позволяет применять ограждение из легких эффективных настилов.
Однопоясное висячее покрытие применено в здании гаража, построенного в Красноярске /рис. ХУ-10, а/. Сетка осей здесь 12х/12+78+12м/. Несущими элементами покрытия служат канаты диаметром 40 мм, с шагом 1,5 м, которые прикреплены к железобетонным бортовым балкам двутаврового сечения. По канатам уложены железобетонные плиты размером 1,5x1,5м и толщиной 25мм. Бортовые балки опираются на колонны, усиленные заанкеренными в грунте оттяжками. Плиты сопряжены с канатами посредством петлевых выпусков, а швы между ними замоноличены бетоном. Продольный уклон кровли от середины к торцам здания создан разностью провеса канатов; наименьший провес имеют средние канаты, наибольший - торцовые.
На рис.14.2,б показано двухпоясное висячее покрытие здания автобусных мастерских пролетом 9+50+9м /ГДР/. Висячие фермы, имеющие шаг 5,4 м, состоят из несущих и натяжных элементов, - двух наклонных тросов и подвесок. Очертание несущих и натяжных элементов - параболическое. Все элементы висячих ферм выполнены из круглой стали с пределом прочности 90 КГ/мм2. Между фермами подвешена сетка из стальных стержней, по которой уложены асбестоцементные настилы, утеплитель и рулонная кровля.
Нагрузка от висячих ферм передается на железобетонные контрфорсы, расположенные через 21,6 м. Натяжные элементы и наклонные тросы закреплены междуэтажных перекрытиях.
Системы висячих покрытий позволяют выбрать любую конфигурацию плана и любую планировку, и объемное решение здания. Висячие покрытия при надлежащем выборе материалов их несущих и ограждающих конструкций позволяют строить здания различной долговечности, удовлетворяющие самым разнообразным эксплутационным требованиям.
При относительно небольшом расходе металла и малом собственном весе, простоте в изготовлении и монтаже висячие покрытия позволяют перекрывать большие пролеты /более 100 м/.
191