Однопоясные висячие покрытия в которых в качестве несущих элементов используются жесткие нити или фермы

Висячие покрытия перекрывают пролеты до 100 м. Основные элементы этих покрытий работают на растяжение и передают нагрузки от покрытия на анкеры. Они имеют криволинейные очертания и представляют собой гибкие или жесткие нити, мембраны или висячие фермы. По конструктивным особенностям различают висячие покрытия: однопоясные; двупоясные; гипары (гиперболические параболоиды) и вантовые.

В висячих покрытиях несущими элементами являются стальные тросы. Они натягиваются через какую-либо опорную конструкцию и укрепляются растяжками. Достоинства висячих конструкций — экономия металла и более эффективное использование несущих элементов по сравнению с балочными и рамными конструкциями, т.к. тросы работают на растяжение. Недостатки: у висячих покрытий низкая жесткость, поэтому кровельный настил часто деформируется; трудно обеспечить отвод атмосферной влаги.

Однопоясные покрытия применяются чаще других, т.к. они технологичны в изготовлении, просты в монтаже. Ими можно придавать сооружению самую разную форму. Однопоясные покрытия состоят из системы радиальных или перекрещивающихся растяжек, которые передают горизонтальные усилия на жесткие рамы, рамы-стойки или балки-затяжки замкнутого контура. На растяжки навешивают плиты, и под этой нагрузкой нити-растяжки растягиваются. В это время между плитами омоноличивают швы, стыки заваривают.

За счет упругих деформаций нитей происходит обжатие плит, и конструкция начинает работать как монолитная оболочка. В цилиндрических покрытиях создают небольшую кривизну покрова в направлении, перпендикулярном осям нитей. Это делается для отвода дождевых вод. С параболических систем в форме перевернутого купола вода поступает к центру покрытия и ее отводят внутренним водостоком. Стояки устраивают по периметру зала, а горизонтальные разводящие трубопроводы прячут в подвесном потолке. Самый простой отвод воды — с шатровых покрытий.

Висячие фермы и балки представляют собой жесткие ванты. Их используют для стабилизации покрытий с легкой кровлей.

Преимущества покрытий из жестких нитей: простота их конструктивной формы, индустриальность изготовления, использование обычных недефицитных сталей. Недостатки: большая металлоемкость, отсутствие простран-ственности работы покрытия. В связи с этим однопоясные висячие покрытия с изгибно-жесткими нитями целесообразно проектировать при сравнительно небольших пролетах в покрытиях, имеющих малую постоянную и большую временную нагрузки.

Примерами применения висячих покрытий с изгибно-жесткими нитями могут быть два олимпийских объекта в Москве: плавательный бассейн эллиптической формы размером 126X104, м, перекрытый изогнутыми, но квадратной параболе фермами, и спортивный зал в виде неправильного шестиугольника размером 78X66 м, перекрытый прямолинейными фермами, пересекающимися в ключе под тупым входящим углом (см. 221). По своим технико-экономическим и конструктивным показателям оба покрытия значительно уступают мембранным.

В большинстве висячих покрытий основным несущим элементом является стальной канат. Для висячих покрытий в основном используют канаты одинарной и двойной свивки. Различными способами стабилизации отдельных тросов можно создать вантовые системы различных типов. Для однопоясных систем необходимо устройство достаточно тяжелой конструкции покрытия. Вантовые покрытия можно применять для покрытий зданий практически любого очертания в плане. Недостатком однопоясной висячей системы является: — ее неустойчивость под различными видами сосредоточенных и несимметричных нагрузок, под которыми она меняет свою геометрию; - вследствие отсутствия верхнего сжатого пояса сжатие воспринимается внешним распором, который гасится жесткими фундаментами или опорами на диски перекрытий (в атриумах). Поэтому однопоясные системы требуют стабилизации. На рассвете развития вантовых систем в 60-х гг. применяли два вида стабилизации.