Висячие покрытия зданий (определение, области применения, достоинства и недостатки, классификация).
Висячие конструкции- представляют собой один из наиболее экономичных видов покрытий, благодаря тому, что материал несущих конструкций работает исключительно на растяжение и несущая способность конструкций используется полностью.
В качестве основной несущей конструкции прим:
металлические канаты, тросы или, как обычно их называют, ванты, металлические полосы и целые листы, металлический прокат, синтетические материалы. Возникающие в ее элементах растягивающие усилия условно называют тяжением нитей, а их горизонтальную составляющую – распором.
мембраны, к ним относятся металлические полосы, листы, синтетические материалы
Висячие покрытия в последнее время нашли широкое применение в спортивных и выставочных сооружениях, гаражах, крытых рынках, городских залах общего назначения, некоторых производственных зданиях и других сооружениях. Этому способствует ряд преимуществ висячих покрытий перед традиционными конструктивными формами покрытий, к которым следует отнести:
Работу несущих конструкций на растяжение, что позволяет более полно использовать материал, поскольку несущая способность таких конструкций определяется прочностью, а не устойчивостью.
Большое разнообразие архитектурных форм висячих покрытий позволяет применять их для зданий самого различного назначения – от покрытий небольших коровников и теплиц до покрытия крупных общественных зданий.
Висячие покрытия весьма разнообразны. Их классифицируют по признакам конструкции и геометрической формы (рис. 106).
Общая классификация по конструктивному признаку включает:
однопоясные покрытия из тросов и стержней,
мембранные покрытия из стальных листов,
покрытия из систем изгибно-жестких элементов,
двухпоясные системы из тросов,
вант и тросовые фермы,
седловидные покрытия из сеток или металлических лент,
комбинированные системы.
По геометрическому признаку различают :висячие конструкции с нулевой гауссовой кривизной поверхности (цилиндрические, коноидальные), положительной кривизной (поверхность переноса, сфероидальная, параболоида вращения) и отрицательной кривизной (шатры, гипары, поверхности переноса).
Их применение основано на использовании в качестве основных несущих элементов проволочных тросов, которые обладают высокой прочностью, гибкостью и долговечностью.
Из ответов Андрея ниже
Принципиальными особенностями, определяющими специфику висячих систем, являются их высокая деформативность и аэродинамическая неустойчивость. Работа пролетного строения на растяжение обеспечивает максимальное использование несущей способности материала по сравнению с условиями его работы в изгибаемых или сжимаемых конструкциях. Именно это преимущество определяет минимальную массивность и экономичность пролетного строения, а так же определяет и повышенную деформативность висячей системы Для устранения недостатков предусматривают специальные меры, которые обеспечивают стабилизацию формы, но и удорожают конструкцию: увеличение массы покрытия, введение изгибножестких элементов в систему или ее предварительное напряжение. Висячие конструкции представляют собой распорную систему и осуществление конструктивных мероприятий по восприятию распора является вторым удорожающим конструкцию фактором. По геометрическому признаку различают висячие конструкции с нулевой гауссовой кривизной поверхности (цилиндрические, консоидальные), положительной кривизной (поверхности переноса, сферы, параболоида вращения) и отрицательной кривизны (шатры, гипары, поверхности переноса). По конструктивному признаку различают однопоясные покрытия из тросов и стержней, мембранные покрытия из стальных листов, покрытия из системы изгибно-жестких элементов, двухпоясные системы из тросов, вант и тросовых ферм, седловидные покрытия из сеток или металлических лент, комбинированные системы Однопоясные конструкции проектируют со стрелой провиса от 1/17до 1/25 пролета и применяют для покрытий зданий с прямоугольной, круглой или эллиптической формой плана. Двухпоясные системы из расположенных в одной плоскости друг над другом поясов, соединенных вертикальными распорками или растяжками, используют преимущественно для покрытий круглых в плане зданий. Верхний пояс обычно является стабилизирующим, нижний - несущим, растяжки или распорки обеспечивают совместную работу поясов и уменьшают кинематические перемещения. Уменьшению кинематических перемещений способствует также предварительное напряжение системы.
Системы висячих покрытий: а - однопоясные; б - двухпоясные