Ванты. вантовые конструкции презентация

Ванты. вантовые конструкции. Выполнил: ст.гр. Б05-591-1

Ванты — стальные тросы, применяемые как растяжки для крепления высоких металлических труб, радиомачт, башен ветродвигателей и т.д. Вантовые конструкции — висячие покрытия, кровли, мосты, и иные конструкции, основанные на сочетании работы жестких опор и растяжении стальных тросов/стержней.

Висячие покрытия. Их применение основано на использовании в качестве основных несущих элементов проволочных тросов, которые обладают высокой прочностью, гибкостью и долговечностью. Впервые вантовые (тросовые) покрытия были применены при строительстве Нижегородской торгово-промышленной выставки в 1896 г. по разработкам инж. В.Г. Шухова. Вантовые покрытия состоят из трех основных частей: несущей конструкции (системы вант), опорных контуров и плит ограждения.

Основным несущим элементом для висячих покрытий могут служить металлические канаты, тросы или, как обычно их называют, ванты, металлические полосы и целые листы, металлический прокат, синтетические материалы. Основной недостаток свободно провисающих несущих систем — неустойчивость их формы. Для предотвращения этого необходима стабилизация конструкций. Стабилизацию висячих покрытий выполняют по-разному: а) путем при-грузки до достижения общей массы покрытия 1 кН/м2 (100 кГ/м2), которую ветер не может вывернуть; б) путем «ужесточения» конструкции — приданием жесткости ее форме; в) посредством предварительного напряжения несущих тросов стабилизирующими тросами.

Варианты покрытий с использованием гипар а - с односторонним расположением фонарей; 5-г - с фонарями двусторонней ориентации

По характеру статической работы висячие конструкции делят на: вантовые сети, системы из вант и балок, висячие оболочки, системы из жестких вант, вантовые (тросовые) фермы, комбинированные системы

вантовые сетки 1-несущие ванты; 2 - стабилизирующие ванты; 3 - наружный опорный контур; 4 -колонны каркаса; 5 - внутренний опорный контур; 6 - внутренняя опора;

Висячие покрытия в виде вантовых сетей отличаются малым расходом стали и эффективны при пролетах 24... 100 м. В местах пересечения вант устанавливают устройства, препятствующие их взаимному смещению. Это дает возможность укладывать на сетку кровельные панели фиксированных размеров в виде железобетонных или армоцементных плит, стального профилированного настила, деревянных щитов и т.п.

системы вант и балок 1-несущие ванты; 3 - наружный опорный контур; 4 -колонны каркаса; 7 -балки; 8- оттяжки

Вантово-балочные покрытия с прямоугольным планом эффективны при пролетах балок 24...30 м . При криволинейном замкнутом опорном контуре оптимальные пролеты балок увеличиваются до 36...48 м. Конструктивно балки решают в виде ферм, прокатных или сварных балок. Связь вант и балок осуществляют с помощью сжимных болтовых соединений. По балкам или вантам после регулировки и натяжения системы укладывают панели кровельного ограждения, которые могут быть выполнены из различных материалов.

висячие оболочки 1-несущие ванты; 3 - наружный опорный контур; 4 -колонны каркаса; 5 - внутренний опорный контур; 9- железобетонные кровельные плиты;

системы из "жестких” вант 3 - наружный опорный контур; 4 -колонны каркаса; 10- "жесткие" ванты;

В ряде случаев ванты целесообразно изготавливать из элементов, обладающих изгибной жесткостью - швеллеров, двутавров и других прокатных профилей. Системы жестких вант применяют для покрытий пролетами от 18 до 100 м.

вантовые фермы 3 - наружный опорный контур; 4 -колонны каркаса; 5 - внутренний опорный контур; 8- оттяжки; 11 - легкие кровельные плиты; 12 - вантовые фермы

В конструкциях с вантовыми фермами пояса, а в некоторых случаях и раскосную решетку, выполняют из гибких элементов, работающих на растяжение. В зависимости от взаимного расположения поясов вантовые фермы бывают двояковыпуклые, двояковогнутые и с перехлестом поясов в пролете. Вантовые фермы относят к конструктивным системам, создающим распор в одном или двух уровнях, для восприятия которого используют замкнутые опорные контуры, контрфорсы, оттяжки. Системы вантовых ферм целесообразны при пролетах 60... 120 м. Жесткость таких покрытий позволяет подвешивать к ним различное технологическое оборудование. Монтаж вантовых ферм целесообразно выполнять путем их предварительной сборки на земле и подъемом на проектную отметку в собранном виде.

комбинированные конструкции 4 -колонны каркаса; 7 -балки; 11 - легкие кровельные плиты; 13 - шпренгельный вантовый пояс; 14- вантовые подвески; 15- пространственная плита

В комбинированных конструкциях ванты используют в виде шпренгельных затяжек и подвесок к возвышающимся частям зданий и сооружений.

пРИМЕРЫ Основные несущие элементы выполнены из стальных канатов диаметром 40 мм с шагом 1,5 м, которые прикреплены к железобетонным контурным балкам двутаврового сечения. Контурные балки опираются на колонны с шагом 12 м. Распор воспринимают оттяжки, заанкеренные в фунте. По канатам уложены железобетонные плиты 1,5x1,5 м толщиной 25 мм. Плиты связаны с канатами посредством выпусков арматуры, а швы между ними замоноличены бетоном. Продольный уклон кровли от середины к торцам здания обеспечен разными стрелами провиса канатов.

Все элементы вантовых ферм выполнены из круглой стали с пределом прочности 900 МПа. Между фермами, имеющими шаг 5,4 м, подвешена сетка из стальных стержней, по которым уложены асбестоцементный настил, утеплитель и рулонная кровля. Нагрузка от вантовых ферм передается на железобетонные контрфорсы и междуэтажные перекрытия.

Вантовое покрытие пролетом (60 + 12 + 60) Покрытие здания размером 60 + 12 + 60 м состоит из железобетонной этажерки шириной 12 м, криволинейных балок длиной 60 м, собранных из трех элементов двутаврового сечения (рис. XIII—14). Балки одним концом опираются на этажерку, а другим - поддерживаются вантами. По балкам уложены предварительно напряженные панели размером 3 х 12 м. Висячие конструкции имеют большие перспективы, характеризуются многообразием архитектурно-конструктивных форм. В них эффективно используется высокопрочная сталь и в большинстве случаев не требуется дополнительного материала для обеспечения устойчивости. Преимуществом висячих конструкций является также простота монтажа.