Презентация на тему "ВИСЯЧИЕ СИСТЕМЫ ИЗ ЖЕСТКИХ ВАНТ"

Содержание

• 
  Слайд 1

  ВИСЯЧИЕ СИСТЕМЫ ИЗ ЖЕСТКИХ ВАНТ

  Выполнил : Дервишов Эмиль

• 
  Слайд 2
  
• 
  Слайд 3
  
• 
  Слайд 4
  

  Висячие конструкции – строительные конструкции, вкоторыхвсеосновныенесущие элементы (тросы, кабели, цепи, мембраны) работаютнарастяжение. Этаособенностьвисячихконструкцийпозволяетвполноймереиспользоватьсвойствастроительныхматериалов, выдерживающихзначительныерастягивающиеусилия (цепи, стальныепроволоки, капроновыенити) иполучатьлёгкие (снебольшимсобственнымвесом) конструкции. Применяютсявмостах (такиемостыназываютсявисячими), канатныхдорогахит.п.

• 
  Слайд 5
  

  Висячиеконструкции – древнейшийтипстроительныхконструкций. Ещё2000 летназадкитайцыподвешивалимостысдовольнобольшимпролётомнацепяхизкованогожелеза. Одинизних, моствпровинцииСычуань, имеетдлину 101 м.

• 
  Слайд 6
  
• 
  Слайд 7
  
• 
  Слайд 8
  

  Кдостоинствамтаких конструкцийотносятсяпростотамонтажа, экономичностьиархитектурнаявыразительность. Недостаткамиявляютсябольшаянагрузканаопорыиизменяемостьподдействиемвнешнихсил (ветра, температурыит. д.). Штормовыепорывыбоковоговетрамогутприводитьккатастрофам, какэтобылов 1940 г. прикрушениивисячегоТэкомскогомоста (США).

• 
  Слайд 9
  

  Особенностьювисячихмостовявляетсято, чтонесущиетросы, накоторыхдержитсявсяконструкция, перекинутыечерезопоры(пилоны),закрепляютсянаберегах. Всяконструкциядержитсянаэтихдугообразнопровисающихмеждуопорамитросах. Придвиженииавтомобилейпомостутросыизменяютсвоюгеометрическуюформу, чтовызываетпрогибыиколебанияпролётногостроения. Поэтомувсёбольшеераспространениеполучаетгеометрическинеизменяемыйтипвисячей конструкции – вантоваяконструкция

• 
  Слайд 10
  
• 
  Слайд 11
  
• 
  Слайд 12

  Установка вантовых узлов при строительстве мостов

• 
  Слайд 13
  
• 
  Слайд 14
  

  Ванты состоят из параллельных, индивидуально защищенных от коррозии прядей, число которых варьируется от 13 до 85

• 
  Слайд 15
  

  Каждая такая прядь состоит из семи проволок, покрытых оболочкой из полиэтилена высокой плотности

• 
  Слайд 16
  

  Оболочка вант выполнена из двух слоев: внутренняя — черного цвета, из полиэтилена высокой плотности, наружная — более тонкая

• 
  Слайд 17

  Расчетный срок службы вант — не менее 100 лет

• 
  Слайд 18

  Натяжение вантовой системы

• 
  Слайд 19
  
• 
  Слайд 20
  

  Ввантовыхмостахтросыделаютпредварительнонапряжёнными, поэтомуонипредельнонатянуты, непровисаютиделаютвсёсооружениегеометрическинеизменяемым. Притакой конструкции балкамостаподпроезжейчастьюможетбытьнепривычнотонкой, поэтомувантовыймостявляетсяоднимизсамыхэкономичныхиизящныхмостов.

• 
  Слайд 21
  

  Висячие системы из жестких вант в строительстве общественных сооружений

• 
  Слайд 22
  

  В ряде случаев ванты целесообразно изготавливать из элементов, обладающих изгибной жесткостью — уголковых, тавровых, двутавровых или иных прокатных профилей. Иногда применяются криволинейные по очертанию решетчатые фермы. Таким вантам придается форма веревочной кривой, при которой ванты работают на основные, равномерно распределенные, и нагрузки на растяжение. Схема каркаса и вантового покрытия здания плавательного бассейна в Ленинграде:
1 — шпренгельные вантовые усиления внешнего контура; 2 — скатные балки-оттяжки; 3 — поперечные железобетонные коньковые балки; 4 — «жесткие» ванты из прокатного двутавра; 5 — замкнутый железобетонный контур; 6 — колонны каркаса; 7 — шпренгельное усиление скатной балки

• 
  Слайд 23
  

  Вкачествеосновногонесущегоэлементаприменяютстальнойканат — троссвитыйизвысокопрочнойпроволокисвременнымсопротивлениемразрыву 1200—1800 МПаиболее. Вслучаеиспользованияканатов-тросовилиарматурныхстержнейсистемуназываютвисячейсгибкимивантами. Есливантавыполненаизжесткихстержней, напримергнутыхдвутавровилиферм, тотакуюсистемуназываютвисячейсжесткимивантамиилиизгибно-жесткимиэлементами.

• 
  Слайд 24
  

  ИдеяприменениягибкойнитидляпокрытийзданийвпервыебылапредложенаВ. Г. Шуховым, которымв 1896 г. былизапроектированыипостроенычетырепавильонанаВсемирнойвыставкевНижнемНовгородерекордныхпотомувремениразмеров — 30X70; 50Х 100 мидиаметром 68 м .

• 
  Слайд 25
  

  Дополнительные провесы гибкой нити: а - вызванные упругими удлинениями; б, в - то же, кинематическими перемещениями Павильон на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде

• 
  Слайд 26
  

  Второе рождениевисячие конструкции получилив 1953 г. послевозведениявСША Рэлей-арены — седловидногосетчатогопокрытияизтросовразмером 92x97 м. Сэтоговремениначалосьширокоеприменениевисячихконструкцийвзданияхисооруженияхразличногоназначения: спортивныхивыставочныхсооружениях, крытыхрынкахиуниверсальныхзалах, крупныхгаражах, ангарахиэллингах, атакжевуниверсальныхзданияхпромышленногоназначения.

• 
  Слайд 27
  

  Рэлей-Арена США Покрытия седловидными напряженными сетками на опорном контуре из пересекающихся арок впервые предложены архит. М. Новицким и выполнены в 1953 г. в здании крытого катка Рэлей-арена в Северной Каролине, США. Сочетание такого покрытия с различными вариантами расположения арок придает зданиям интересные индивидуальные формы. В связи с этим оно неоднократно применялось в покрытиях большепролетных спортивных сооружений. Несущая система такого седловидного покрытия состоит из группы рабочих провисающих тросов и перпендикулярной им группы стабилизирующих тросов с выгибом вверх. Рабочие тросы воспринимают вес покрытия и снеговую нагрузку, стабилизирующие - отрицательную ветровую нагрузку , обеспечивая  аэродинамическую устойчивость системы. В покрытии с поверхностью отрицательной кривизны предварительное напряжение обеспечивает стабилизацию системы. В таких покрытиях легко организовать наружный водоотвод, а их форма способствует рассеиванию отраженных звуковых волн, что улучшает пространственную акустику перекрываемого зала.

• 
  Слайд 28
  

  Висячие покрытия из изгибно-жестких элементов компонуют обычно из прямолинейных или провисающих двутавровых балок или стальных ферм, закрепленных по краям и воспринимающих растяжение и изгиб. Покрытие проектируют из системы параллельных или радиально расположенных балок (ферм). Ограждающей конструкцией служат легкие щиты покрытия, уложенные по верхним поясам изгибно-жестких элементов. Чаще всего в качестве ограждающей конструкции используют профилированный стальной настил. Примером применения изгибно-жесткой системы покрытия из параллельных висячих стальных ферм в крупном общественном здании служит покрытие пролетом до 104 м над овальным в плане Олимпийским плавательным бассейном в Москве

• 
  Слайд 29
  

  Покрытие олимпийского плавательного бассейна на проспекте Мира (Москва): 1 - опорные железобетонные арки сечением 2 x 3,3 м; 2 - висячие криволинейные фермы; 3 - колонны Такие покрытия не требуют специальных мероприятий для стабилизации, ее выполняют элементы, способные воспринимать растягивающие и изгибающие усилия. Стрела провеса для покрытий с жесткими нитями может быть уменьшена до 1/20 - 1/30 пролета при шаге нитей 3 - 4,5 м.. Высоту сечения гнутого двутавра задают равной 1/40 - 1/50 пролета, а высоту фермы 1/35 - 1/45порлета. Высота зависит от соотношения постоянной и временной нагрузок, а также требуемой жесткости покрытия.

• 
  Слайд 30
  

  Для обеспечения геометрической неизменяемости висячей системы применяют различные способы ее стабилизации. В плоскостных системах для этого чаще всего прибегают к предварительному натяжению тросов путем укладки по ним сборных железобетонных плит с пригрузкой и замоноличиванием швов между плитами. После удаления пригруза тросы, стремясь сократиться до первоначальной длины, обжимают замоноличенноежелезобетонное покрытие, превращая его в висячую опрокинутую жесткую оболочку. а - пригрузом; б - с использованием изгибно-жестких элементов; 1 - мембрана; 2 - пригруз; 3 - кольцевой кран; 4 - основные (продольные или радиальные) ребра; 5 - вспомогательные (поперечные или радиальные) ребра

• 
  Слайд 31
  

  Однопоясные висячие покрытия: А - схема конструкции, Б - варианты передачи распора: а - на оттяжки, б - на конструкции трибун, в - на устои, г - на конструкции обстраивающих помещений; В - пример применения системы: общий вид и разрез спортивного зала а Берлине: 1 - ванты, 2 - поперечные рамы трибун

• 
  Слайд 32

  Расчет однопоясных систем с жёсткими вантами

  В таких покрытиях гнутые жёсткие ванты, прикреплённые к опорному поясу, работают под действием нагрузки на растяжение с изгибом. Причём при действии равномерной нагрузки доля изгиба в напряжениях невелика. При действии неравномерной нагрузки жёсткие ванты начинают сильно сопротивляться местному изгибу, чем значительно уменьшают деформативность всего покрытия. Стрела провеса вант таких покрытий обычно составляет 1/20 ÷ 1/30 L. Однако, использование жёстких нитей возможно лишь при небольших пролётах, т.к. с увеличением пролёта значительно усложняется монтаж и увеличивается их масса. По таким жёстким вантам можно укладывать лёгкую кровлю, отсутствует необходимость в предварительном напряжении (его роль выполняет изгибная жёсткость ванты).

• 
  Слайд 33
  

  При равномерной нагрузке распор в ванте определяют по формуле H = 8/3 ×[(EA)/(l2mо)] × (f+fо) × ∆f +Hо; где ∆f=f–fо , f - прогиб под нагрузкой, fо – начальный провес; m1=1+(16/3)/(fо/l)2 Изгибный момент в середине ванты находят по формуле M= q I2/8–Hf .

• 
  Слайд 34
  

  1 — продольные изгибно-жёсткие рёбра; 2 — поперечные рёбра; 3 — мембрана алюминиевая, t = 1,5 мм

• 
  Слайд 35
  
• 
  Слайд 36
  
• 
  Слайд 37
  

  Известные примеры использования вантовых конструкций в мировой архитектуре

• 
  Слайд 38
  

  Архитектор Э. Сааринен. Аэровокзал в международном аэропорту им. Даллеса близ Вашингтона. Закончен в 1962.

• 
  Слайд 39
  

  Спортивно-концертный комплекс в Ереване. 1980-84. Архитекторы А. Тарханян, С. Хачикян, Г. Погосян, Г. Мушегян.Инженеры И. Цатурян, А. Азизян

• 
  Слайд 40

  Олимпийский стадион в Монреале

• 
  Слайд 41

  Спортивный комплекс Йойоги

• 
  Слайд 42

  Украина, Киев. НСК “Олимпийский’’

• 
  Слайд 43

  Олимпийский стадион. Мюнхен, Германия.

• 
  Слайд 44
  
• 
  Слайд 45
  
• 
  Слайд 46