Покрытие шатрового типа.
В шатровых покрытиях помимо опорных контуров используются промежуточные опоры в пролете покрытия. Такими опорами могут быть: одна центральная стойка для зданий, круглых в плане, несколько стоек, центральная коньковая ванта, центральная арка, если форма здания в плане отличается от круглой.
В зависимости от конфигурации поверхности шатровые покрытия могут быть отнесены к одно поясным системам неотрицательной гауссовой кривизны или седловидным системам. Поэтому их стабилизация достигается как утяжелением кровли, так и введением стабилизирующих гибких или жёстких вант и использованием предварительного напряжения.
Вантовые и висячие комбинированные покрытия.
В комбинированных покрытиях в совместную работу с гибкими нитями включаются жесткие элементы, воспринимающие изгиб или сжатые. Это исключает необходимость применять для стабилизации не только утяжеление кровли, но и предварительное напряжение большими усилиями.
Конструктивная форма может образовывается из плоских комбинированных ферм с жесткими нижними поясами или иметь пространственную систему, если элементами жесткости служат пространственные стержневые плиты..
Мембранные покрытия.
Совмещают функции несущих и ограждающих конструкций. Их конструктивная форма – растянутая поверхность – обеспечивает наиболее полное использование прочностных свойств стали и алюминиевых сплавов.
Высокая экономичность мембранных покрытий, а также надежность в эксплуатации делает эти системы наиболее перспективными для строительства большепролетных сооружений. Оказалось эффективным совмещение работы с мембранами гибких и жестких нитей.
3. Стальные каркасы высотных зданий.
3.1. Назначение и системы стальных каркасов.
В качестве несущих конструкций многоэтажных высотных зданий используются стальные или железобетонные каркасы.
Положительными свойствами стальных каркасов является: значительно меньшее поперечное сечение отдельных элементов и меньшая их масса по сравнению с железобетонными; возможность индустриального изготовлении; сравнительно простая сборка и скоростной монтаж.
С точки зрения затрат металла эффективность стальных каркасов повышается с увеличением этажности. Вместе с тем при большей этажности нужна специальная противопожарная защита, что усложняет и удорожает строительство.
Стальные каркасы высотных зданий состоят из колонн, ригелей, балок перекрытий и связей и воспринимают значительные вертикальные и горизонтальные нагрузки.
Системы современных стальных каркасов классифицируются по способу создания горизонтальной жесткости:
Системы стальных каркасов, применяемые в основном для зданий в 40-60 этажей: рамная; связевая; рамно-связевая; каркасно-ствольная; коробчато-ствольная.
Системы стальных каркасов для высотных зданий с внешними связевыми фермами; коробчатая; мега модульная и пространственная двухслойная.
3.2 Рамная и связевая система.
Состоит из колонн и ригелей, соединённых жестко в узлах, и представляет собой набор многопролетных рам, способных воспринимать вертикальные и горизонтальные нагрузки.
Для обеспечение совместной работой рам на горизонтальные нагрузки устраивают горизонтальные жесткие диски-диафрагмы замоноличиванием панелей прикрытий. Такие диски располагают по высоте здания через несколько этажей. В рамной системе вертикальные связи отсутствуют, что удобно при разработке планировочного решения здания. К недостаткам рамной системы можно отнести большую сложность конструктивных решений узлов, так как они должны обеспечивать необходимую жесткость всего каркаса, что увеличивает затраты металла по сравнению с другими системами. Рамная система рациональна для зданий средней этажности.
В связевой системе между колоннами устанавливается вертикальные связи, образующие вместе с колоннами вертикальные фермы, которые воспринимают нагрузку от ветра. Узлы сопряжения колонн с ригелями выполняются шарнирами. По конструкции они проще чем рамные.
Схемы решеток могут быть следующими: крестовая, полу раскосная, ромбическая, неполная.