Опорные конструкции вантовых покрытий

Эти конструкции представляют собой плоские либо пространственные рамы (стальные или железобетонные) со стойками постоянной или переменной высоты. Элементами опорной конструкции являются ригели, стойки, подкосы, тросовые оттяжки и фундаменты.

Опорные конструкции должны обеспечивать размещение анкерных креплений тросов (вант), передачу реакций от усилий в тросах на основании сооружения и создание жесткого опорного контура покрытия для ограничения деформаций вантовой системы.

Характер действующих на опорную конструкцию нагрузок от усилий в тросах зависит от очертания покрытия в плане.

В покрытиях с прямоугольным или квадратным планом тросы (или тросовые фермы) обычно расположены параллельно друг другу. При этом горизонтальные усилия распора оказываются приложенными в верхних точках опорной конструкции.

Варианты решения несущих конструкций и оснований (фундаментов):

· Передача распора через жесткие балки на торцевые диафрагмы (рис.11, а).

Примером такой конструкции (рис. 12) является плавательный бассейн в Вуппертале, Германия (рис. 13).

· Передача распора на рамы, расположенные в полостях тросов (рис. 11, б).

Примером конструкции является Городской зал в Бремене, Германия (рис. 14). На рис. 15 показаны массивные рамы опорной конструкции покрытия зала, расположенные с шагом 12,5 м и воспринимающие распор от несущих элементов висячего покрытия, выполненных из предварительно – напряженного железобетона.

· Передача распора через тросовые оттяжки (рис. 11, в)

. Конструкции несущих стоек и оттяжек вантового покрытия ледового стадиона «Юханнесхоф» в Стокгольме (рис. 16).

В круговых покрытиях тросы или тросовые фермы располагаются радиально. При действии на покрытие равномерно распределенной нагрузки усилия во всех тросах одинаковы, а наружное опорное кольцо равномерно сжато. В этом случае отпадает необходимость в устройстве анкерных фундаментов. При неравномерной нагрузке в опорном кольце могут возникать изгибающие моменты, которые необходимо учитывать и не допускать избыточных моментов.

Для круговых покрытий применяют три основных варианта опорных конструкций:

− с передачей распора на горизонтальное наружное опорное кольцо;

− с передачей усилий в тросах на наклонное наружное кольцо;

− -с передачей распора на наклонные контурные арки, опирающиеся на ряд стоек, которые воспринимают вертикальные усилия от покрытия.

Для восприятия усилий в арках их пяты опирают на массивные фундаменты, либо связывают затяжками.