Большепролётные (вантовые) покрытия

                                               ФГОУ СПО ДГМКСЭП

                                  Реферат

                         По дисциплине

                  «Архитектура зданий

                      и сооружений »

                        специальность 290606.

Тема: Большепролётные (вантовые) покрытия.

                                   Выполнил:

                                                              студент гр. Ст-218

                                               Волков Д.

                                                         Проверил преподаватель:

                                                   Белиба В.Ю

                                              Оценка:__________

                                            Таганрог

                                         2005-2006 г.

                                      Введение

Висячие конструкции, строительные конструкции, в которых основные элементы, несущие нагрузку (тросы, кабели, цепи, сетки, листовые мембраны и т.п.), испытывают только растягивающие усилия. Их работа на растяжение позволяет полностью использовать механические свойства высокопрочных материалов (стальной проволоки, капроновых нитей и др.), а незначительный вес их даёт возможность перекрывать сооружения с наибольшими пролётами. Висячие конструкции сравнительно просты в монтаже, надёжны в эксплуатации, отличаются архитектурной выразительностью. Недостатками висячих конструкций являются наличие распоров и большая деформативность под действием местной нагрузки. Для восприятия распоров устраиваются анкерные фундаменты или так называемые контурные конструкции (кольца, опоясывающие по периметру висячих конструкций). Уменьшение деформативности висячих конструкций достигается введением стабилизирующих элементов — оттяжек, раскосов, балок жёсткости, дополнительных поясов, а также приданием висячим конструкциям формы, допускающей предварительное напряжение. Геометрически неизменяемые висячие конструкции, выполненные из прямолинейных элементов (вантов), называются вантовыми.

 Большепролётные покрытия.

лист

лист

№ док.

подпись

дата

                           Вантовые конструкции

Вантовые комбинированные  системы состоят из прямолинейных вант и элементов жесткости (балок, плит, арок, рам). Ванты могут образовывать плоские или пространственные тросовые фермы. Прогибы таких конструкций являются следствием в основном упругих удлинений стержней. Поэтому вантовые комбинированные схемы могут быть использованы для покрытий с подвесной крановой нагрузкой.

Принципиально иным радикальным  способом уменьшения кинематических перемещений  является наложение на гибкий элемент  дополнительных связей, препятствующих горизонтальным перемещениям нити вдоль пролета. Включение в висячую ферму дополнительных связей, ограничивающих горизонтальные перемещения гибкой нити, способствует уменьшению вертикальных кинематических перемещений- пролетного строения при местных статических нагрузках и повышает стабилизацию системы при динамических воздействиях.

Связями, ограничивающими  свободные перемещения кабеля вдоль  пролета, могут быть: узел прикрепления кабеля к балке в середине пролета (рис. 1, а), пучки восходящих вант (рис. 1, б), горизонтальные вантовые элементы (ферма Батикля, рис. 1, в), замена вертикальных подвесок наклонными (рис. 1, г, мост через р. Северен, Англия) или треугольной решеткой (рис. 1, д).

  Большепролётные покрытия

лист

лист

№ док.

подпись

дата

                      Рис.1 Системы повышенной жесткости, в которых на гибкий элемент накладываются ограничения горизонтальных перемещений.

В этих схемах принцип  наложения связей очевиден - узлы кабеля соединяются прямолинейными элементами с неподвижными опорами или накладываются  ограничения на горизонтальные смещения узлов, как, например, в двухкабельных  схемах С. А. Цаплина, в которых взаимные горизонтальные перемещения между поясами ограничены в середине пролета (рис. 1, е, ж). В схемах другого типа закрепление кабеля не делается, а вводится дополнительный пояс с жестким элементом, воспринимающим распор и также, как в схемах первого типа, связанным с неподвижной опорой. Это висячие схемы, усиленные нисходящими вантами (рис. 2, а), вантовые схемы (рис. 2, б, в), обычная схема с балкой, имеющей шарнирно неподвижные опоры на обоих концах пролета, и нить, усиленная аркой.

   Большепролётные покрытия

лист

лист

№ док.

подпись

дата

Рис.2 Дополнительный и основные вантовые пояса, связанные с неподвижной опорой

m - n - участок балки, испытывающий  осевые усилия.

 При расчете рассмотренных  схем определять горизонтальные  перемещения не требуется, но  эти закрепления влияют на  расчетную схему, и если их  удалить, то прогибы при односторонних  загружениях существенно увеличатся.

Принцип наложения связей на горизонтальные перемещения используется и при увеличении жесткости других висячих конструкций; известно, что жесткое соединение поясов в середине пролета гибкой двухпоясной фермы или введение наклонных раскосов приводит к уменьшению кинематических перемещений этой конструкции [б]. В сетчатых тросовых системах большое значение для жесткости имеет характер горизонтального взаимодействия в узлах между ортогональными нитями, и если между ними не обеспечивается жесткого соединения, то деформативность сетки увеличивается. Особенности конструктивных решений большепролетных зданий и мостов с применением комбинированных висячих систем. К особенностям конструктивного решения зданий и сооружений рассматриваемого типа относится необычность основных несущих элементов пролетного строения, выполняемых в виде тросовых ферм. Примеры конструирования таких элементов и узлов рассмотрены в работах. Специфические требования предъявляются также и к другим частям сооружения.

 Большепролётные покрытия

лист

лист

№ док.

подпись

дата

                    Литература

1. http://kirsanov.nm.ru/alb.html
2. Дмитриев Л. Г., Касилов А. В., Вантовые покрытия, К., 1968
3. Качурин В. К., Статический расчет вантовых систем, М. — Л., 1969.
4. Косенко И. С., Висячие конструкции покрытий, М., 1966
5. Соботка З., Висячие покрытия, пер. с чешского, М., 1964

 Большепролётные покрытия

лист

лист

№ док.

подпись

дата

               Заключение:

Большепролётные (вантовые) покрытия имеют большое значение в строительстве, а именно в строительстве мостов. Подтверждением последнего вывода может служить анализ разрушения Такомского моста: после того как оборвались наклонные ванты, усиливающие береговые пролеты, а затем и раскосы, соединяющие кабель с балкой в среднем пролете, резко изменилась форма колебаний моста - она стала с одним узлом в середине вместо восьми узлов, понизилась частота и увеличилась амплитуда колебаний.

 Большепролётные покрытия

лист

лист

№ док.

подпись

дата

                  Содержание

1.Введение  …………………………………………………….. стр. 2.

2.Вантовые конструкции  ……………………………………... стр. 3.

3.Заключение  ………………………………………………….. стр. 6.

4.Литература  …………………………………………………..  стр. 7.

 Большепролётные покрытия

лист

лист

№ док.

подпись

дата