2.3. Решетчатые покрытия (пространственные перекрестно-стержневые и перекрестно-ребристые).
Пространственно-стержневые покрытия – представляют собой систему металлических ферм с параллельными (нижним и верхним) поясами, пересекающихся в двух, трех или четырех направлениях. По своей работе под внешней нагрузкой такие покрытия приближаются к работе сплошной толстой плиты. Фермы выполняются из коротких металлических стержней (уголков, швеллеров, труб). Сопряжение пересекающихся ферм может выполняться в двух или трех направлениях с вертикальным (рис. 11.15) или с наклонным (рис. 11.16) их расположением. Пространственная работа перекрестно-стержневых покрытий с взаимосвязанными фермами дает возможность уменьшить высоту перекрещивающихся ферм до 1 / 16 – 1 / 24 пролета и увеличить вылет консолей до 1 / 5 – 1 / 4 основного пролета.
Рис. 11.15. Схема покрытий из вертикальных перекрестных ферм:
а, б – при расположении ферм в двух направлениях; в, г – при расположении ферм в трех направлениях
Рис. 11.16. Схема покрытий из решетчатых пирамид:
а, б – из пирамид с квадратным основанием (пентаэдров); в – из пирамид с треугольным основанием (тетраэдров); г – из пирамид с шестиугольным основанием (гептаэдров)
Расположение опор под перекрестно-стержневые плиты определяется только архитектурно-планировочными решениями помещений. Варианты расположения опор приведены на рис. 11.17, опорные узлы плит и колонн приведены на рис. 11.18 и рис. 11.19, комбинированные опоры приведены на рис. 11.20.
Рис. 11.17. Варианты симметричного размещения колонн для покрытий из стержневых плит с квадратным и треугольным очертанием в плане:
а – в углах здания; б, г – при угловых консолях; в, д – по периметру здания; е, ж – с консольными свесами; з – многопролетные системы (с внутренним опиранием)
Рис. 11.18. Варианты решения опор для перекрестно-стержневых плит:
а – обычные колонны-стойки; б – колонны с решетками капителями; в – колонны с жесткими капителями; г – пространственные опоры
Рис 11.19. Примеры решения опорных капителей колонн:
а – решетчатая капитель; б – жесткая капитель крестового типа
Рис. 11.20. Варианты комбинированных опор для перекрестно-стержневых плит:
а, б, в, г – подвешенные покрытия с применением вант; д – использование подстропильных ферм; е – опирания на арки
11.2. Несущие конструкции большепролетных пространственных покрытий из гибких материалов
К гибким материалам для несущих конструкций покрытий можно отнести ткани, синтетические ткани, пленки и канаты, металлические ванты (канаты, тросы), металлические полосы и листы, металлический прокат.
Основными представителями конструкций покрытий из гибких материалов являются висячие покрытия.
Висячими называют все виды покрытий, у которых основная несущая конструкция, перекрывающая пролет, работает на растяжение. В висячих покрытиях основными несущими элементами являются гибкие стальные нити или тонколистовые металлические мембраны. Такие покрытия широко применяются при строительстве зданий со значительными пролетами (более 100 м): спортивных залов, крытых стадионов, выставочных павильонов, кинотеатров, торговых залов и рынков, аэровокзалов, гаражей, производственных цехов и т.д. Величина стрелы провеса для несущих вантовых конструкций принимается 1 / 15 пролета, для прокатных несущих конструкций 1 / 20 – 1 / 30 пролета.
В зависимости от формы, материала несущих элементов, их расположением, конструктивных особенностей, способа обеспечения жесткости пролетных несущих элементов висячие покрытия подразделяют:
- по очертанию в плане – прямоугольные, круглые, овальные и более сложной формы;
- по расположению вант – параллельное, радиальное и перекрестное;
- по форме поверхности, образуемой вантами – положительной, отрицательной и разнозначной кривизны;
- по виду применяемого несущего материала, перекрывающего пролет – вантовые, мембранные;
- по способу устройства покрытия- висячие вантовые и висячие мембранные, подвесные вантовые и подвесные мембранные;
- по способу стабилизации конструкции покрытия от воздействия ветрового отсоса:
– пригружением до достижения массы покрытия 100 кг / м2 ;
-- ужесточением с помощью предварительного напряжения конструкции и омоноличивания оболочки покрытия;
-- предварительным напряжением несущих тросов стабилизирующими тросами;
- по взаимоположению несущих и стабилизирующих тросов:
– однопоясные, у которых применяются только несущие тросы или у которых несущие и стабилизирующие тросы лежат на одной поверхности, но имеют кривизну разных знаков;
- двухпоясные, у которых несущие и стабилизирующие тросы расположены в разных криволинейных поверхностях, причем несущие тросы всегда выгнуты книзу, а стабилизирующие – кверху.
Главным признаком классификации систем висячих покрытий является способ стабилизации конструкции покрытия (рис. 11.21).
