Примеры вантовых (висячих) покрытий

В висячих конструкциях внешнюю нагрузку воспринимают тросы, кабели, цепи и листовые мембраны. Висячие конструкции просты в монтаже, надежны в эксплуатации и отличаются архитектурной выразительностью. К недостаткам этих конструкций можно отнести большую деформативность от местной нагрузки и наличие распора. Первые висячие конструкции были сооружены В. Г. Шуховым в 1896 г. на Нижегородской ярмарке. Крупным шагом в развитии висячих конструкций явилось сооружение в 1953 г. покрытия крытой арены стадиона в г. Раллей (Северная Каролина, США, рис. 8.71).

Рис. 8.71. Крытая арена стадиона. США, г. Раллей, 1953 г.

В СССР строительство висячих конструкций началось в 1958- 1960 гг. со строительства в Баку летнего кинотеатра и детского театра с покрытием в форме гипара размером 20×30 м, но проекту «Бакгипрогора». В I960 г. в Таллине по чертежам «Эстонпроекта» сооружен висячий навес пролетом 75 м над эстрадой Певческого поля. Первая в СССР железобетонная висячая оболочка (круглая в плане диаметром 40 м) сооружена в 1962—1963 гг. в Еманжелинске по проекту «Ленпрометройпроекта» для цементного завода.

В 1963—1965 гг. в Красноярске по чертежам того же «Ленпромстройпроекта» построена железобетонная сборная висячая оболочка пролетом 78 м над закрытой стоянкой гаража (рис. 8.72). При строительстве гаража для передачи распора в грунт предусмотрены опоры в виде стоек с заанкеренными оттяжками. Пространство между наклонным ограждением и стойками было использовано для размещения вспомогательных служб. Небольшой уклон кровли обеспечивает свободное стекание дождевой воды.

Интересно решение покрытия Новосибирского государственного цирка в виде перекрестных вант, на которые устанавливаются железобетонные плиты. Полученная форма покрытия представляет собой гиперболический параболоид.

Дворец спорта «Юбилейный», открытый в 1967 г., в зависимости от трансформации может вмещать от 6500 до 10 000 зрителей (рис. 8.73). В 1971 г. авторы здания были удостоены Государственной премии СССР (арх. Г. П. Морозов, И. П. Сусликов, А. Я. Левханьян, Ф. Н. Яковлев, инж. А. П. Морозов и др.).

Практически в тс же годы началось строительство висячих оболочек за рубежом, преимущественно для покрытия общественных и спортивных зданий. Например, в 1959 г. в Дортмунде (ФРГ) висячая оболочка была применена для перекрытия выставочного прямоугольного зала пролетом 80 м. Эффектное висячее покрытие шатрового типа диаметром 160 м над резервуаром для воды сооружено в Дурбане (ЮАР) в 1971 г.

На рис. 8.74 представлены различные тросовые сети покрытий.

Рис. 8.72. Схема расположения вант и укладки сборных железобетонных плит над стоянкой гаража (78? 84 м). Красноярск, 1963−1965 гг.

Рис. 8.73. Дворец спорта «Юбилейный». Ленинград, 1967 г.

Рис. 8.74. Тросовые сети покрытий:

а — ортогональная на плоском контуре; б-г — ортогональная гиперболического параболоида соответственно на квадратном, круглом и ограниченном двумя кривыми плане; д — ортогональная на симметричном пространственном контуре; е — то же, с тросами жесткости; ж — и — ортогональная с тросами жесткости соответственно на квадратном, треугольном и шестиугольном планах Повышение жесткости вантовых конструкций достигается увеличением веса настила либо его омоноличиванием, превращающем систему в висячую оболочку, а при легких настилах — введением вантовых оттяжек, как это сделано, например, в складском здании с трехпролетным висячим покрытием, представленном на рис. 8.75.

Рис. 8.75. Складское здание с трехпролетным висячим покрытием.