15.4.10. Стальні мембрани

Висячі системи можуть утворюватись не лише з використанням вант, а й з використанням стальних чи алюмінієвих листів, які працюють аналогічно гнучким ниткам на розтяг. Такі мембрани являють собою оболонки обертання, які зварені з листів товщиною 5…6 мм і опираються на круглий контур (як правило, залізобетонне кільце, що лежить на стінах чи колонах і сприймає розпір від роботи мембрани).

Такими мембранами можна перекривати значні прольоти – більше 100 м. Головна їх перевага – це суміщення несучих та огороджувальних функцій. Утеплювач та гідроізоляція вкладаються безпосередньо на несучу оболонку без використання плит покриття.

Однак мембрани є легкими конструкціями і для їх стабілізації (тобто забезпечення необхідної жорсткості при несиметричному навантаженні та сприйняття відсосу вітру) необхідне створення в центрі покриття відповідного привантаження рис.15.64), а іноді (при великих прольотах) встановлення додаткових стабілізуючих вант.

Рис. 15.64. Мембранне покриття: 1– мембрана; 2–опорне кільце;

3–бетонне привантаження;

4–можливі додаткові стабілізуючі ванти;

5–труба водовідведення

15.4.11. Опорні конструкції висячих покриттів

Опорні конструкції призначені для сприйняття як вертикальних, так і горизонтальних опорних реакцій від покриття, а також навантаження від попереднього напруження вант. Дуже часто вартість опорних конструкцій складає більше половини від вартості покриття.

Тип висячого покриття та його обриси в плані визначають систему і форму опорних конструкцій. Розрахунок покриття виконується з урахуванням спільної роботи опорної частини з пролітними конструкціями.

Розпір пролітної конструкції може сприйматись наступними основними способами:

1) шляхом передачі на анкерні фундаменти за допомогою відтяжок, наявних в споруді трибун, міжповерхових перекриттів тощо;

2) влаштуванням замкнутого в плані опорного контуру на рівні покриття;

3) влаштуванням жорстких розпірок, які перекривають проліт покриття.

Найбільш розповсюдженими є замкнуті опорні контури. Вони самі сприймають розпір і не передають його на фундаменти, а отже полегшують їх.

Найбільш раціональні (легші) ті контури, в яких не виникає згинаючий момент. Вони називаються безмоментними і працюють лише на стиск. Безмоментними є контури круглої форми в плані.

При прямокутному плані важче досягнути безмоментності контуру, але існують деякі безмоментні рішення. Наприклад, безмоментний контур, наведений на рис.15.65.

Рис. 15.65. Безмоментний контур на квадратному плані

Головними несучими вантами є дві діагоналі, які передають всі зусилля в кути квадратного опорного контуру. При цьому він працює лише на стиск. Всі інші ванти являють собою концентричні квадрати, вписані в квадратний обрис будівлі і прикріплені до головних несучих діагональних вант. Основний принцип такого рішення – передача зусиль в кути контуру.

І

1)

2)

3)

нші можливі варіанти безмоментних контурів наведені на рис.15.66.

Рис. 15.66. Варіанти безмоментних контурів: 1-прямокутний контур;

2-квадратний контур; 3- еліптичний контур з косокутною ромбічною сіткою

В більшості випадків залізобетонний опорний контур є економічнішим за стальний.