13. Тросовые сети. Основы расчета. Формы и область применения.
Вантовыми (тросовыми) сетями считают такие покрытия, в которых жесткость обеспечивается путем использования системы несущих и стабилизирующих вант, образующих сеть. Вантовая сеть всегда имеет поверхность отрицательной гауссовой кривизны. После укладки элементов кровли вантовая система, как правило, продолжает работать без обеспечения совместной работы ограждающих элементов между собой и с опорным контуром.
Формы и область применения вантовых (тросовых) сетей:
В
антовая
сеть в поверхностью гиперболического
параболоида
(1-несущий трос 2-стабилизирующий трос).
Это самая простая форма поверхности
покрытия с ванотовой сетью – седловидная.В
антовое
покрытие с изогнутым опорным кольцом
(1-несущий трос 2-стабилизирующий трос).
Формы опорного кольца – круглое,
эллиптическое. Опоры кольца – стены
или колонны по его периметру. Примеры:
зрелищный зал в г.Карлсруе, выставочное
здание в Оклахома-Сити, ярмарочный
павильон d=116м
в шт.Аризона, дв.спорта d=140м
в Милане.
П
ровисающие
вантовые сети
(все перекрестные ванты – несущие).
Если опорное кольцо плоское, то вантовая
сеть – эллиптический параболоид.Покрытия с раздвинутыми опорными арками
Р
ис
б – 2 арки опрокинуты (пяты выше коньков).
Распор от арок на фундаменты не передается,
вся нагрузка воспринимается вертикальными
колоннами.
Рис в, г – две арки могут и не пересекаться (разомкнутый контур). Для закрепления стабилизирующих вант предусматривают тросы-подборы, жесткие сопрягающие элементы или анкеры-фундаменты. При вертикальном расположении арок требуются оттяжки дляя восприятия распора от несущих вант.
Пример: выставочный стадион в Сан-Пауло 60х102
П
окрытие
с опорным контуром из 3 арок (а
- схема покрытия, б – сечения арок, в –
варианты поперечного разреза). Арки
могут быть как наружными, так и
внутренними. Впервые такая система
применена арх.Саариненом в покрытии
хоккейного стадиона Йельского
университета (США).
6
.Вантовые
покрытия с прямолинейным опорным
контуром (а
– на квадратном плане, б – на прямоугольном
плане, 1 – тросы жесткости, 2 –
стабилизирующие ванты, 3 – несущие
ванты) . Тросы жесткости воспринимают
вертикальные и горизонтальные составляющие
усилий от примыкающих вант.
7. Вантовые покрытия с гибким опорным контуром. Применяются для легких сооружений. Форма покрытия определяется конструктивным расположением по периметру тросов-подборов.
8
.
Вантовые покрытия с 6-уголной структурой
сети. Сеть
преднапряжена. Рис б, в – однослойная
сеть напрягается притягиванием/оттягиванием
центральной опоры, Рис г, д – двухслойная
– раздвижкой центрального барабана
или установкой распорок в каждом узле
сети.
+постоянный распор во всех элементах сети
+один типоразмер кровельных плит
+единая конструкция узлов пересения вант
-необходимость применения коротких элементов(затруднено использование вант из стальных канатов)
Особенности конструктивной схемы тросовых сетей:
Стрела провисания/подъема вант по главным осям поверхности =1/10-1/40L (чаще всего =1/20L)
Оптимальное значение стрелы провисания (Рюле) несущих вант =1/25L , стрелы подъема стабилизирующих вант =1/12-1/15L.
Увеличение кривизны вант приводит к уменьшению усилий в них, но завышается строительный объем здания.
Варианты узлов пересечения вант (на всякий случай):
