Двухпоясные покрытия с параллельными вантами

При попарном расположении вант в одной вертикальной плоскости можно получить жесткое, малодеформативиое покрытие при легкой кровле. Для этого необходимо таж сконструировать несущую систему покрытия, чтобы одни ванты оказались вогнутыми, а другие - выпуклыми. Различные схемы таких двухпоясных покрытий описаны ниже. Возможна и асимметричная конфигурация покрытий.

Независимо от взаимного расположения вогнутые ванты всегда являются несущими, выгнутые кверху - стабилизирующими. Вогнутые ванты воспринимают всю нагрузку от массы покрытия и дополнительное усилие от предварительного напряжения несущей системы покрытия. Выгнутые кверху ванты предназначены только для обеспечения предварительного напряжения покрытия. При увеличении нагрузки иа покрытие усилие в них падает, поэтому стабилизирующие ванты натягивают с таким расчетом, чтобы при любых сочетаниях нагрузок в них всегда оставалось некоторое усилие растяжения.

Попарно соединенные ванты называют в литературе еще фермами из тросов или байтовыми фермами. Фермы с вертикальными элементами называют вантово-стержневыми.

Распор от вант через бортовые элементы передается на оттяжки или рамные конструкции (например, трибуны). Как и в однопоясных покрытиях, бортовые элементы в поперечном разрезе здания могут находиться в одном или разных уровнях, а распор может восприниматься комбинацией опорных конструкций из оттяжек и рам, что позволяет получать разнообразиые по выразительности решения зданий с подобными покрытиями.

Бортовые элементы в покрытии применяют не всегда: они могут отсутствовать, если шаг байтовых ферм и опорных конструкций совпадает, и продольная устойчивость опор обеспечена.

В покрытии несущие и стабилизирующие ванты соединены распорками. Поскольку распорки предназначены для воспринятия сжимающих усилий, иа них из условия устойчивости требуется значительная затрата металла. Предварительное напряжение покрытия производят за счет удлинения стоек с помощью специальных муфт или путем натяжения вант со сторояы опор. Возведение покрытия усложняется из-за неустойчивости вантовых ферм, поэтому необходимо предусматривать связи для их раскрепления. Функцию горизонтальных связей может выполнять кровельный настил.

При расположении стабилизирующих вант ниже несущих вертикальные стойки превращаются в растянутые подвески, поэтому по расходу стали система покрытия становится эффективнее. Если подвески заменить растянутыми раскосами, то получится не только экономичная, но и более устойчивая в своей плоскости система покрытия. Впервые такое конструктивное решение было предложено шведским инженером Яеертом, поэтому часто в литературе системы этого типа называются его именем.

Вариант решения покрытия, когда строительная высота вантовых ферм оказывается сравнительно небольшой при заданной кривизне поясов. В этом случае ванты дважды пересекаются в пpoлете, вследствие чего длина стоек оказывается меньше, а на участках вблизи бортовых элементов устанавливают подвески, работающие иа растяжение.

В вогнутых покрытиях усложняется отвод атмосферных вод, этот недостаток устраняется уклоном бортовых элементов опорного контура к торцам здания, как в однопоясном покрытии. Провисание вант во всех системах двухпоясных покрытий рекомендуется назначать в пределах десятой части перекрываемого пролета.

Покрытия рассматриваемого типа работают только по вантовой схеме. Их обычно применяют для прямоугольных в плане зданий одно- и многопролетных. В качестве примеров применения двухпоясных систем приведены конструктивные решения покрытий хоккейного стадиона "Юханнесхоф" и Стокгольме, автобусного парка в Берлине (ГДР) и спортивного зала в Сокото (Нигерия). Размер покрытия стадиона 83Х88 м; гаража- 67,6X129 м; спортзала - 71 Х85 м. В гараже к байтовым фермам подвешены монорельсы из двутавровых балок № 24.

При расположении параллельных ваитовых ферм в двух или трех направлениях образуется несущая система покрытия для здания с круглым или квадратным планом. В местах пересечения вант располагают распорки, концы даант заанкеривают в опорном контуре. Несущая конструкция позволяет укладывать настил без дополнительных прогонов, отличается равномерностью распределения усилий и обеспечивает покрытию устойчивость при действии несимметричных нагрузок. Такая система покрытия впервые была применена для зданий с круглой формой плана в Познани и Любляне (ПНР). Широкому распространению перекрестных ваитовых ферм препятствует большое число типоразмеров конструктивных элементов в покрытии.

В случае расположения несущих и стабилизирующих вант в разных вертикальных плоскостях создается складчатое покрытое, придающее сооружению выразительный вид. Впервые подобная конструкция была предложена французским инженером Саржером. Для воспринятия распора оттяжки в принципе можно заменять любыми другими опорными конструкциями