Группа 1 – однопоясные системы с гибкими нитями

а) Большепролетные здания круглой (цилиндрической) формы с покрытием из однопоясных гибких нитей

Рис. 10.1.9. Спортивный зал в г.Рэлей (США) Рэлей-арена. Общий вид

Рис. 10.1.10. Покрытие Релей-арены: 1 – железобетонные арки; 2 – несущие тросы; 3 – стабилизирующие тросы

Примером такого здания в литературе является покрытие рынка в Бауманском районе г. Москвы диаметром 80 м [5] (рис. 10.1.11). Покрытие этого здания представляет собой предварительно напряженную железобетонную оболочку, работающую на растяжение. Основной несущей конструкцией, работающей на растяжение, является система радиальных гибких нитей, опирающихся на два кольца (внутреннее стальное м и наружное железобетонное поперечным сечением 1´1.5 м). Во время монтажа на радиальные гибкие нити укладывали сборные керамзитобетонные плиты. До замоноличивания швов между плитами на покрытие давали пригруз, вызывающий растяжение в нитях, близкое к их расчетному сопротивлению, увеличивая поперечные швы между сборными плитами. После твердения в швах бетона замоноличивая пригруз снимали, а образовавшаяся оболочка из железобетонных плит и стальных гибких нитей из тросов получала предварительное напряжение сжатия, позволявшее ей воспринимать растягивающие напряжения от внешних нагрузок. Распор передавался на сжатое наружное железобетонное кольцо, опирающееся на колонны, и на растянутое внутреннее стальное кольцо без внутренних опор, работающее на растяжение. Сечение гибких нитей подбирали на усилия от полной нагрузки независимо от совместной работы в железобетонной оболочке. Нагрузка на радиальную нить распределяется по треугольному нелинейному закону.

б) Большепролетные здания прямоугольной формы с покрытиями из однопоясных гибких нитей

Одним из примеров такого здания является крытый гараж в г.Красноярске пролетом 78 м [5] (рис. 10.1.12). Особенность конструктивного решения покрытия в этом здании состоит в следующем: гибкие нити из стержневой арматуры Æ 40 мм (сталь 25Г2С) расположены параллельно с шагом 1.5 м; опорный контур только один – наружный, к которому с наружных сторон закреплены наклонные опорные конструкции из оттяжек и

Рис. 10.1.11. Покрытие рынка в Бауманском районе Москвы: 1 – светоаэрационный фонарь; 2 – железобетонное кольцо 1х1,5 м; 3 – керамзитобетонные плиты; 4 – тросы 80 шт. ñ 52,5 мм

Рис. 10.1.12. Покрытие гаража в Красноярске: 1, 2, 4 – несущие стержни  ñ 40 мм через 1,5 м; 3- железобетонные плиты; 5 – опорная конструкция

Рис. 10.1.13. Покрытие гаража в Киеве: 1 – средняя железобетонная опора; 2 – водосток; 3- тросы 84 шт. ñ 65 мм; 4 – ребристые железобетонные плиты

якорей (анкеров), закрепленные в основании для погашения бокового тяжения нитей. Как и в предыдущем примере, укладка сборных железобетонных плит, замоноличивание швов, пригруз и включение плит в совместную работу с гибкими нитями как единой оболочки, - выполнялись по аналогичной технологии. При расчете гибких нитей, расположенных параллельно, нагрузка на них передается нелинейно распределенно.

в) Большепролетные здания с висячими покрытиями в форме круглой цилиндрической оболочки с центральной опорой (шатровые покрытия)

Примером такого здания может быть автобусный гараж в г. Киеве [5] (рис. 10.1.13). Здесь работа шатрового покрытия отличается тем, что значительная часть нагрузки передается через центральную стойку-опору и лежащее на ней стальное кольцо. Покрытие имеет отрицательную гауссову кривизну и относится к внутренне стабилизированному, мгновенно жесткому (собственный вес железобетонных плит по радиальным нитям составляет > 1.0 кН/м²). Возведение такой оболочки начинается с устройства опорных колец, на которые навешиваются тросы. По ним концентрическими кругами от краев к середине укладывают плиты покрытия. Такой порядок раскладки плит важен для поддержания равенства усилий во всех тросах при монтаже, что обеспечивает отсутствие изгибающих моментов в кольцах. После укладки железобетонных плит производилось предварительное напряжение тросов пригрузом (по плитам или с помощью подвеса) балласта. Затем выполнялось замоноличивание швов между сборными плитами расширяющимся бетоном, выдержка швов до набора прочности монолитного бетона и разгрузка балласта. Другие способы предварительного напряжения аналогичных оболочек приведены в [5, с. 284…286].