Седловидные покрытия. 
Технология возведения подвесных конструкций

Седловидное покрытие представляет собой систему, состоящую из напряженной сетки, имеющей чаще всего поверхность гиперболического параболоида и жесткого или комбинированного опорного контура. Сетки образуются двумя семействами ортогонально расположенных взаимно перпендикулярных тросов, одни из которых несущие (вогнутые), другие — стабилизирующие (выпуклые).

В зависимости от конструкции опорного контура можно создавать разнообразные по композиционному решению архитектурно-конструктивные формы седловидных покрытий и зданий в целом, благодаря чему седловидные сетки получили широкое распространение в практике строительства.

Наиболее распространены типы опорных контуров — комбинаций из двух или трех арок, стоящих наклонно друг к другу и опирающихся на фундаменты, колонны или несущие стены. Такие конструктивные решения обладают хорошими компоновочными возможностями при создании крупнопролетных зданий общественного назначения. Применение наклонных арок возможно в комбинации с тросами-подборами и прямолинейными контурами в виде балок. Возможны также седловидные сетки в многопролетных многоячейковых зданиях.

Наряду с арочными контурами часто применяют замкнутые контуры в виде изогнутых колец простой и сложной формы, прямоугольного типа, уступающие арочным по расходу материала.

Рис. 11 Основные схемы седловидных сеток

а — на замкнутом контуре, состоящем из двух наклонных арок; б — на сложно криволинейном контуре; в — с наклонными арками и тросами-подборами; г — на квадратном плане с прямолинейным опорным контуром; д — с вертикальной аркой; е — комбинированное решение с аркой, балкой и тросами подборами; ж — с несколькими опорными арками; 1 — опорный контур; 2 — арка; 3 — балка; 4 — пилон; 5 —трос-подбор; 6 — сетка

С точки зрения распределения усилий наилучшей поверхностью седловидного покрытия является поверхность гиперболического параболоида. В этом случае несущие и стабилизирующие нити имеют форму соответственно вогнутых и выпуклых квадратных парабол с постоянным отношением f/P в каждом тросе, что создает равенство усилий во всех тросах при равномерно-распределенной нагрузке на покрытии.

Монтаж покрытий осуществляется в три этапа:

• а) Навеска несущих тросов и панелей. Напрягающие канаты на этой стадии могут быть уложены, но не прикреплены к анкерам;
• б) Загрузка покрытия балластом, закрепление напрягающих тросов в анкерах. Возможно натяжение этих тросов с помощью домкратов или концевых муфт. На этой стадии производится омоноличивание швов настила, перпендикулярных несущим тросам;
• в) Удаление балласта. В несущих тросах напряжение уменьшается. Сокращаясь по длине, они сжимают настил по сторонам, перпендикулярным несущим тросам. Наоборот, напрягающие канаты получают наибольшее натяжение, поэтому стыки настила, перпендикулярные напрягающим тросам, раскрываются. Рекомендуется производить омоноличивание этих швов раствором с расширяющимся цементом. Таким образом, стабилизация покрытия достигается за счет предварительного напряжения и превращения конструкции в оболочку.

Расчет седловидных конструкций на стадии компоновки, приближенное определение сечений несущих канатов и арок могут быть выполнены так же, как и для двухпоясных систем — в предположении, что напрягающие нити выключаются из работы при загружении всего пролета наибольшей временной нагрузкой.

ПРИМЕР Шахматный клуб в Баку (лист 4). В покрытии павильона шахматного клуба сетка, состоящая из растянутых прямолинейных вант, удерживает поднятые консоли шестиугольника, окаймленные трёхгранные фермами. В покрытии использован деревянный настил, однако здесь рациональным было бы применение лёгких панелей.