15.4.6. Однопоясні системи з жорсткими вантами

В таких покриттях жорсткі ванти (як правило, гнуті двотаври) прикріпленні кінцями до похилих пілонів і працюють на розтяг зі згином (рис.15.63).

Рис. 15.63. Однопоясні системи з жорсткими вантами: 1 – жорсткі ванти; 2 – похилі пілони

При дії несиметричного навантаження жорсткі ванти чинять опір місцевому згину, чим значно зменшують деформативність всього покриття.

Перевагою таких систем є можливість влаштування легкої покрівлі та відсутність попереднього напруження (його роль виконує згинальна жорсткість елементів), що значно полегшує опорні конструкції.

15.4.7. Двопоясні системи

Такі системи (див. тип 2 на рис.15.53…15.56) складаються з наступних елементів:

1) несучих вант, які мають вигин донизу і сприймають все вертикальне навантаження;

2) стабілізуючих вант, які мають вигин вгору.

Ванти з’єднуються між собою стояками.

Для забезпечення стабільності покриття стабілізуючі ванти попередньо напружуються, причому величина їх попереднього розтягу повинна бути більшою можливого стиску в них же від змінного навантаження.

Такі двопоясні системи можуть сприймати навантаження, діючі як донизу, так і вгору (відсос вітру), незалежно від жорсткості покрівлі, а тому допускають використання легкої покрівлі (щитів з оцинкованих металевих листів, алюмінієвих листів або пластмасового покриття – напівпрозорої пластмаси).

На ефективність систем впливає розміщення вант.

При розміщенні несучих вант над стабілізуючими (тип 2,в, рис.15.55) вони з’єднані між собою легкими розтяжками. Але для кожної системи вант необхідно влаштовувати свій самостійний опорний контур.

При розміщенні стабілізуючих вант над несучими (тип 2,б, рис.15.54) опорний контур є спільним ( а отже менші витрати матеріалу на нього ), але збільшуються витрати металу на стояки, які тут працюють на стиск.

Проміжне за ефективністю положення займають системи з пониженою будівельною висотою ( тип 2,г, рис.15.56).

15.4.8. Вантові ферми

Це певна різновидність двопоясних систем, в яких стояки замінені трикутною вантовою решіткою (див. тип 3, рис.15.57).

Особливістю таких ферм є необхідність створення в усіх стиснутих елементах попереднього розтягу, більшого за величиною стискаючих зусиль від розрахункового навантаження (оскільки гнучкі ванти можуть сприймати лише зусилля розтягу). Тоді, при роботі такої ферми стискаючі зусилля в стиснутих елементах віднімаються від більших за величиною розтягуючих зусиль, створених попереднім напруженням, і стиснуті елементи залишаються розтягнутими. Таким чином ферма, виконана з гнучких вантових елементів, буде працювати як звичайна з жорстких елементів. Витрати металу в них менші, ніж у звичайних фермах, а прольоти можуть бути досить великими.

Попереднє напруження (як спосіб стабілізації покриття) створюється за допомогою відтяжок, які сприймають розпір і закріплюються у спеціальних фундаментах.

15.4.9. Сідловидні покриття

Такі покриття (див.тип 5, рис.15.59) мають поверхню подвійної кривизни у вигляді гіперболічного параболоїда (гіпара). Вони складаються з двох систем вант – несучих та стабілізуючих, розміщених перпендикулярно одна до одної і вигнутих в різних напрямках. Несучі ванти мають вигин донизу і працюють як гнучкі нитки на вертикальне навантаження. Стабілізуючі ванти вкладаються на несучі перпендикулярно до них і мають вигин вгору. При натягуванні стабілізуючих вант передається додаткове навантаження на несучі ванти, тобто створюються в них попереднє напруження, що стабілізує все покриття.

Такі сідловидні покриття вимагають влаштування спеціальних опорних контурів, які найчастіше виконуються у вигляді двох параболічних залізобетонних арок, до яких прикріплюються ванти.