Вантовые конструкции — Справочник строительных материалов и терминов (В)
- Главная
- Справочник материалов
- В
Вантовые конструкции представляют собой висячие покрытия, мосты, кровли и другие конструкции, которые основываются на сочетании работы твердых жестких опор и растяжении стержней/тросов из стали.
Подвесные перекрытия могут обладать любой геометрической формой и быть изготовленными из любых материалов.
Несущие ванты в подвесных покрытиях (в отличие от иных видов висячих покрытий) располагаются над поверхностью кровли.
В состав несущей системы подвесных покрытий входят ванты с наклонными либо
вертикальными подвесками, несущие легкие балки или сами плиты покрытия.
Несущие стойки в вантовых подвесных конструкциях могут быть расположены в один, два, либо в несколько рядов (в поперечном либо в продольном направлении). При обустройстве вантовых подвесных конструкций можно вместо оттяжек использовать консольные выносы покрытий, которые уравновешивают натяжение в вантах.
Ниже приведем некоторые примеры из практического строительства.
Впервые подвесное покрытие, кровля которого была изготовлена из прозрачной пластмассы, построили в 1949 году в Италии над одной из автобусных станций Милана. Наклонное покрытие было подвешено системой вант к наклонным несущим стойкам. Благодаря специальным оттяжкам, которые были прикреплены к краям покрытий, достигалось равновесие конструкции.
Подвесное покрытие, созданное над олимпийским стадионом в США (Скво-велли).Вместимость
стадиона составляет 8 000 зрителей. Его размеры в плане составляют 94,82м х
70,80м.
При осуществлении проекта подвесных конструкций важными задачами являются решение через кровлю узлов прохода подвесок и защита подвесок на открытом воздухе от коррозии. С этой целью рекомендуется использовать оцинкованные закрытого профиля канаты либо профильную сталь, которые являются доступными для профилактического осмотра и покраски (в целях предупреждения коррозии).
Справочник строительных материалов (В)
Справочник строительных материалов и терминов
Вантовые конструкции — устройство и классификация
К вантовым конструкциям можно отнести большое множество конструктивных сооружений, таких как мосты, всевозможные подвешенные конструкции, кровельные конструкции и множество других подобных.
Сходство всех видов вантовых конструкций основано на том, что все конструкции подобного типа имеют так опорные части жесткого типа, и специальных тросов, которые растянуты на данных опорах, так же растяжками могут быть специальные стержни. Все материалы для растяжки выполняются из особо прочной стали, опорные части конструкции, как правило, имеют состав из железа и бетона.
Применение такого вида конструкций на сегодняшний день используется в довольно широких масштабах, поскольку вантовые конструкции выполняют не только масштабные задачи, но и могут использоваться в ремонте, как украшение и полезные сооружения в строительстве зданий, для отделки фасадов и даже внутри помещения. Вантовая конструкция является столь популярной, поскольку сам процесс ее изготовления не является чрезвычайно усложненным с технической точки зрения. Данная конструкция имеет распорный тип.
Разновидности вантовых конструкций
Вантовые конструкции могут иметь конструктивные подразделения, так и они могут являться пространственными и быть конструкциями плоскостного типа.
В свою очередь вантовые конструкции плоскостного типа имеют еще несколько подразделений, а именно бывают однопоясного типа, ванты которых располагают параллельно. Такой тип применяется как правило для сооружения мостов вантового типа и всевозможных пролетов, которые могут располагаться между зданиями.
Следующим типом вантово-плосткостных конструкций является вантовая конструкция блочного типа. Такие конструкции выполнены следующим образом, к вантам этой конструкции подвешиваются специальные прочностные балки, для укрепления конструкции. Данный тип конструкции так же используется в строительстве мостов, а так же для сооружения самолетных ангаров.
И, наконец еще одним типом вантовой конструкции плоскостного типа является конструкции представляющие собой двухпоясные, заранее укрепленные, которые имеют в составе несколько вант, которые являются стабилизированными. Если говорить о форме вантовой конструкции, то этот момент будет зависеть от расположения кольца, которое располагается внутри радиальной по форме конструкции.
Так она может иметь форму чаши, форму шатра, и наконец, быть конической формы. Говоря о пространственного типа вантовых конструкциях, следует отметить, что данный тип конструкций, наиболее часто применяется в таком назначении как создание кровли зданий. Например, больших торговых центров, а чаще таких зданий как стадионы и спортивные центры.
Устройство и конструкции вантовых конструкций
Конструктивно данный тип вантовых конструкций представляет собой множество пересекающихся вантовых тросов, которые образуют, таким образом, сети. Данный тип конструкций можно разделить на такие типы по форме, как конструкции ортогонального типа, радиально-кольцевой формы, и наконец, на конструкции косоугольного вида.
Данный тип вантовых конструкций часто применяется, поскольку имеет различные прочностные характеристики, а так же разные характеристики жесткости самих вант. К тому же данный тип конструкций способен к выдерживанию большого числа нагрузок, а следовательно, с их помощью можно осуществить строительств большого безопорного пролета.
Преимуществом использования вантовых конструкций является то что данный тип конструкций имеет высокопрочные качества и данные конструкции являются абсолютно безопасными в использовании. Именно эти качества и делают вантовые конструкции столь популярными на сегодняшний день.
Крышные конструкции | Специальная продукция для сборки
Направляющая для проволочных тросов
Вантовые конструкции
В последние годы возросло проектирование и строительство конструкций с канатными и подвесными крышами. В отличие от других методов, конструкции вантовых крыш позволяют экономично возводить без колонн большие пролеты. Вантовые крыши также снижают нагрузку на надстройку, опорные элементы и фундамент, что позволяет использовать меньшее количество и более легкие материалы. Вантовые крыши бросают вызов архитекторам и инженерам-строителям, которые ищут новые способы использования интересных технологий и материалов.
В общих чертах вантовая конструкция крыши – это любая конструкция крыши, в которой в качестве несущих конструктивных элементов используются стальные тросы.
Большинство крыш относятся к одной из двух категорий: (1) подвесные на тросах; или (2) с кабелем.
Тросовая подвесная крыша использует тросы для непосредственного переноса нагрузки на крышу. Существует два варианта этого принципа: (1) случаи, когда настил крыши держится непосредственно на тросе; и (2) случаи, когда дополнительные нагрузки, такие как потолочные рамы, подвешиваются непосредственно к кабелю и под ним.
В тросовой системе нагрузки на крышу обычно воспринимаются жесткими конструктивными элементами. В этом случае тросы служат дополнительной опорой.
Архитектурные формы подвесных крыш разнообразны. При правильном подходе на этапе концептуального проектирования несущие конструкции предлагают множество архитектурных форм не только для крыш, но и для всего здания. Ниже приведены наиболее распространенные типы висячих крыш.
Кровля из натянутой ткани
К сетчатым крышам с обратной кривизной относятся натяжные тканевые кровли. В этом случае кровельная ткань может быть прикреплена к кровельным тросам перед натяжением.
Когда тросы натянуты, ткань тоже натягивается. В результате натяжная тканевая крыша очень легкая и жесткая и обычно может быть довольно привлекательной.
Одним из особых типов натяжной тканевой кровли является купол «Тенсегрити». Крыши этого типа были построены на площади более 700 футов без колонн. Тросы используются в виде концентрических натяжных обручей, связанных между собой верхним и нижним поясом и диагональными тросами. Вертикальные стойки при сжатии удерживают вантовую систему в натянутом состоянии, в результате чего образуется ряд вантовых ферм. Связанные вместе, эти тросы образуют натянутую конструкцию крыши, на которую натянута кровельная ткань. В результате получается очень легкая крыша, пропускающая естественный свет и обеспечивающая максимальный беспрепятственный обзор внутри конструкции.
Крыши на воздушной опоре
Покрывающие как большие, так и малые пролеты, крыши на воздушной опоре напоминают воздушные шары как по внешнему виду, так и по функциям.
Ткань и кабель могут образовывать как стены, так и крышу в небольших временных постройках. При соединении со стеновой конструкцией, как на спортивном стадионе, кровля с воздушной опорой образует легкую, длиннопролетную кровельную систему, обеспечивающую естественное освещение и беспрепятственный обзор на большие расстояния внутри здания. Когда крыша надута, кабельная сеть удерживает ткань от чрезмерного растяжения, а также обеспечивает структурную поддержку для освещения, звука и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, служебных проходов и визуальных эффектов, таких как табло и видеомониторы. В случае сдувания на стадионе тросы, хотя и находятся в расслабленном положении (контактная сеть), все же поддерживают все оборудование, а также ткань.
Вантовая конструкция крыши | Дирфилд, Иллинойс
Внешние тросы кровельной системы в штаб-квартире корпорации на Среднем Западе подвержены воздействию погодных условий, и, в отличие от распорок или подвесных тросов во многих мостах, поддерживаемых тросами, по всей длине тросов нет внешней оболочки или другого покрытия.
В результате состояние кабелей полностью зависит от гальванического покрытия кабелей для защиты от коррозии. Во время осмотра в 2007 году на поверхностях наружных кабелей в нескольких локальных местах была обнаружена поверхностная коррозия.
Увеличить
Увеличить
Увеличить
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Комплекс зданий был построен примерно в 1973 году. Каркас крыши одного здания состоит из сетки широкополочных балок из конструкционной стали с непрерывными, полностью сварными торцевыми соединениями. Балки подвешены на ряде тросов из оцинкованной стали, которые закреплены на двух больших вертикальных мачтах, возвышающихся примерно на 36 футов над крышей. Сорок восемь тросов диаметром 1-1/4 дюйма проходят радиально от вершины каждого крепления мачты, прикрепленного к верхней части каркаса крыши.
Двадцать четыре троса диаметром 3/4 дюйма проходят от нижней стороны каркаса крыши к промежуточному анкерному креплению на каждой мачте, обеспечивая боковую устойчивость и устойчивость к ветровым подъемным силам.
РЕШЕНИЕ
Каждый подвесной трос состоит из множества стальных проволок малого диаметра, намотанных по спирали. Во время проверки WJE было отмечено, что некоторые кабели имеют локальное обесцвечивание или легкую поверхностную коррозию, начавшуюся между отдельными жилами кабеля. Кроме того, вблизи верхних концов нескольких тросов вода, капающая с верхнего ряда скоб на тросы, закрепленные двумя рядами ниже, вызывала длительное воздействие влаги на участки нижних тросов. В результате начался ускоренный износ оцинкованного покрытия на локализованных участках и начало коррозии. В одном из таких мест наблюдалось растекание отдельных жил кабелей на этих участках. Было также замечено, что истирание гальванического покрытия по длине кабелей вызвало умеренную поверхностную коррозию в локализованных областях.
Уровень коррозии не представляет опасности для конструкции. Однако, поскольку эти тросы служат основной структурной опорой крыши, WJE рекомендовала проводить более частые проверки, чтобы установить скорость развития коррозии на тросах. Чтобы избежать затрат на строительство лесов вокруг кабелей для облегчения доступа для инспекций, WJE была нанята для использования промышленных методов канатного доступа для доступа к вершинам мачт и для проверки длины кабелей и их креплений. Лазание, спуск и восхождение использовались для проверки на расстоянии вытянутой руки креплений тросов на вершинах мачт, а также ассортимента тросов во время каждой инспекции.
БОЛЬШЕ ПРОЕКТОВ >
WJE нанимает нашу группу по промышленному альпинизму или возможности дронов, чтобы предоставить клиентам решение… БОЛЬШЕ >
Услуги | Трудный доступ и обследование с помощью дронов
Если возникает вопрос о целостности или состоянии конструкции, клиенты полагаются на WJE для получения ответов.
