17.1.2. Системы эллиптические или овальные

Для них обычно применяют системы перекрестных вант или байтовых ферм. Они могут быть разнообразны по очертанию и кривизне поверхности и по конструкции опорных элементов.

После укладки и закрепления сверху вант или вантовых ферм элементов покрытия образуется единая висячая моно­литная конструкция, работающая как единое целое только по­сле проектного натяжения вантовой сети и замоноличивания швов между плитами и вантами.

Висячая оболочка подвергается значительному растяжению, поэтому в ней могут возникнуть трещины. Для уменьшения деформаций покрытия и во избежание появления трещин оболочку обычно предварительно напрягают следующими спо­собами:

• натяжением домкратами на затвердевший бетон оболочки; в этом случае ванты располагают в каналах или гибких трубках и после натяжения каналы заполняют раствором под давлением;

• натяжением пригрузкой с передачей усилий на опорную конструкцию; груз укладывают на незамоноличенные плиты или подвешивают к покрытию снизу. Оболочка сжимается по­сле достижения бетоном замоноличивания необходимой проч­ности.

Для оболочек и опорных конструкций используют бетон класса В15...В35, для плиты оболочки — не ниже В25. Для вант применяют арматурные стержни периодического профи­ля, упрочненные вытяжкой, арматурные пучки и пряди из вы­сокопрочной проволоки, стальные канаты.

17.1.3. Круглые в плане системы

Для них используют радиально расположенные в плане ванты или вантовые фермы. При равномерной, осесимметричной нагрузке на покрытие они не вызывают изгиба в сжатом наружном кольце и оказываются весьма эффективными по своим технико-экономическим показателям благодаря полному использованию специфики материалов — растянутые ванты и сжатое опорное кольцо. В круглых в плане зданиях идет вза­имное погашение усилий в наружном опорном кольце, кото­рое и рассчитано на сжимающие усилия. Для тех же целей в круглых зданиях применяют вантовые фермы, состоящие из несущих и стабилизирующих вант, соединенных в пространст­венную систему стойками с шарнирными узлами примыкания.

Круглые системы можно проектировать однопролетными или многопролетными в виде двух и более концентрических окружностей в плане. Промежуточные опорные кольца работа­ют на разность усилий, передаваемых вантами смежных коль­цевых пролетов.

17.2. Возведение покрытий с вантами

Гараж в Петербурге выполнен круглым в плане, наружный диаметр 102 м, несущая конструкция состоит из 108 вант диа­метром 40 мм, внутреннее стальное кольцо диаметром 9 м опирается на стальную колонну диаметром 1,5 м; наружное кольцо — из сборного железобетона.

Муниципальное здание в г. Утика (США) в плане круглое диаметром 73 м. Покрытие образовано 72 радиально располо­женными Байтовыми фермами со сжатыми стойками. Центра­льный барабан представляет собой два плоских стальных ко­льца диаметром 6 м со стойками между ними. Для монтажа покрытия был применен раздельный метод работ, при котором первоначально на установленную центральную монтажную башню монтировали нижнее металлическое кольцо и осущест­вляли навеску нижних тросов. Затем на нижнем кольце мон­тировали верхнее кольцо и навешивали верхние тросы. Далее с помощью раздвижки внутренних колец домкратами создава­лось частичное натяжение системы. После этого на проектных отметках установили 504 распорки между верхними и нижни­ми тросами и окончательное натяжение системы осуществляли домкратами со стороны наружного опорного кольца.

В качестве примера уменьшения внутренних напряжений можно привести построенный в Калининграде Дворец спорта, выполненный прямоугольным в плане. В нем сжимающие усилия в вантах воспринимают два ряда трибун, поэтому про­дольные ванты оказались не нужны. Покрытие было выполне­но в виде жесткой опрокинутой арки. В вантовой ферме несу­щим принят нижний канат, а верхний — стабилизирующим, на нем закреплены металлические прогоны-связи, по которым уложен и зафиксирован настил из легких асбестоцементных листов покрытия.