Вопрос № 42. Подвесные системы конструкций и сооружений.

Подвесные системы включа­ют различные типы висячих мос­тов, подвесных большепролет­ных покрытий, консольно-подвесные конструкции, здания с подвешенными этажами. Металли­ческие профили в жестких функ­циональном и опорном контурах, гибкие канаты (ванты) образу­ют соответствующие архитектурно-пространственные формы (рис. 84-86).

Растянутые ограждающие по­верхности получают из тонких сталь­ных листов и тросов. Их изготовление сравнительно просто в тех­ническом отношении, а соответст­вующие архитектурно-пространст­венные формы оригинальны и раз­нообразны. К растянутым поверхностям от­носят и мягкие оболочки из метал­лической ячеистой сетки — тенто­вые конструкции, которые могут быть одно- или двухслойными. Рас­пространение получили тенты, где ребрами оболочки являются сталь­ные тросы, создающие складчатые и парусообразные пространствен­ные формы.

К конструкциям с рас­тянутыми поверхностями относятся висячие покрытия — криволинейные ограждающие поверхности над со­оружениями (рис. 87, 88); перекре­стные тросовые системы — поверх­ности двоякой отрицательной кри­визны, в том числе поверхности гиперболического параболоида и седловидная; мембранные покры­тия из стали и алюминиевых спла­вов - поверхности, совмещающие несущие и ограждающие функ­ции. В современной мостостроительной практике применяется множество различных типов висячих мостов. По способу подвешивания пролетного строения к вертикальным опорам обычно выделяют две основные группы: мосты кабельные, или цепные, и мосты с одиночными подвесками, или вантовые.

В современной практике значительный эффект получен при применении перекрестных тросовых систем. Они внесли существенные изменения в характер и форму покрытий, образуют поверхности двоякой отрицательной гауссовой кривизны, в частности, седловидную поверхность, или поверхность гиперболического параболоида. В мире построено множество зданий, в том числе спортивные здания арх. Кензо Танге к Олимпийским играм в Токио.

Перекрестные тросовые ограждения двоякой отрицательной кривизны создаются двумя группами тросов – несущих и стабилизирующих, объединенных в однопоясную поверхность.

К подвесным относятся и мембранные покрытия, но в отличие от тросовых представляют собой интегральную поверхность, совмещающую несущие и ограждающие функции. Толщина растянутой металлической пленки по условиям прочности может составлять всего 1мм, что определяет экономичность большепролетных мембран. И если стальные мембраны для обеспечения антикоррозийной стойкости металла приходится все-таки проектировать толщиной не менее 3-4 мм, то применение в мембранных покрытиях алюминиевых сплавов позволяет довести фактическую толщину пленки до расчетной.

Мембранные покрытия примене­ны при строительстве спортивных сооружений в Москве перед Олим­пийскими играми 1980 года (рис. 89). Плавательный бассейн на проспек­те Мира, крупнейший в Европе, имеет эллиптическую форму пла­на. Стальная мембрана подвешена к железобетонному кольцу с ося­ми 224x183 м. Мембрана толщи­ной 2 мм использована при соору­жении универсального спортивного зала в Измайлове, размером 66x72 м, а мембрана толщиной 4 мм, усилен­ная стальными полосами, — для по­крытия велотрека в Крылатском, размером 168x138 м.

Важно отметить, что металли­ческие материалы могут служить средством создания динамичных архитектурных форм — многовари­антных трансформирующихся кон­струкций (рис. 90).