В висячих покрытиях распор нитей передают на опорные конструкции, технические решения которых весьма сильно влияют на технико-экономические показатели здания в целом. Опорные конструкции должны обеспечивать размещение анкерных креплений канатов, воспринимать растягивающие усилия в нитях и передавать их на основание здания, создавать жесткий опорный контур покрытия для ограничения деформаций висячей системы. Геометрия и конструктивная форма опорного контура должны быть увязаны с принятой системой несущих конструкций и с формой здания в плане. Все эти факторы настолько сильно переплетаются, что порой трудно сказать, какой из них является определяющим. Поэтому при компоновке здания и выборе конструктивных решений требуется комплексный подход с учетом всех обстоятельств.
Наиболее просто эти задачи решаются для круглых и эллиптических в плане зданий. Наружное опорное кольцо 3 (рис. 8.5, а) позволяет погасить распор в пределах покрытия и создать внутренне уравновешенную систему с передачей на фундаменты только вертикальных усилий. В иных случаях на фундаменты дополнительно передаются также составляющие усилий от распора. Наружное опорное кольцо в основном работает на сжатие, поэтому его обычно делают из железобетона.
В перекрестных висячих покрытиях двоякой кривизны весьма удачным решением является опорная конструкция упомянутой выше Рэлей-арены или других систем в виде двух наклонных арок (рис. 8.5, б). Распор несущих нитей уравновешивается собственным весом тяжелых железобетонных арок и подвешенных к ним стен. Сами арки работают на сжатие, что соответствует их конструктивной форме.
Прямоугольный план здания не отвечает задаче восприятия распора, но поскольку подобная форма является главенствующей в архитектуре, ведется поиск, приспособленный к решению этой задачи. Рассмотрим основные схемы опорных конструкций на прямоугольном плане.
Распор может быть передан на фундаменты с помощью сжатых стоек и растянутых оттяжек, как показано на рис. 8.4, а. Большое количество оттяжек и анкерных фундаментов, закрепляющих их в грунте, делает такое решение неэффективным, поэтому в пределах одного шага колонн размещают несколько нитей и крепят их к специальным балкам опорного контура. Оттяжки устанавливают только в местах опирания балок на колонны. Кроме того, можно прикреплять несколько оттяжек к одному фундаменту
341
Рис. 8.5. Схемы круглых и арочных опорных конструкций:а - круглых;
б - арочных;
1 - внутреннее кольцо;
2 - то же, опорное;
3 - наружное опорное кольцо;
4 - опорные арки
(рис. 8.6, а), что облегчает производство работ, хотя и связано с увеличением длины оттяжек.
Распор может быть передан через балки 3 (рис. 8.6, б), расположенные в плоскости покрытия, на торцевые диафрагмы в виде сплошных стены или контрфорсов. В этом случае промежуточные стойки 2 небольшой жесткости воспринимают лишь часть вертикальных составляющих усилий. Распор на диафрагмы можно передать через криволинейные стены (рис. 8.6, в), которые выполняют либо сплошными, либо в виде рам с рядом стоек и криволинейным ригелем.
342
Усилия распора можно передать на междуэтажные перекрытия и далее на ригели рам, либо непосредственно на жесткие рамы (рис. 8.6, г). Применение таких рам экономически оправдано, если они функционально необходимы в здании, например для устройства пристроек, трибун и т.п.
Известны примеры возведения висячих систем с опорным контуром в виде квадрата, шестиугольника (рис. 8.7, а, б). Безызгибная работа таких конструкций может быть обеспечена при передаче распора в углы опорного контура. Если это не удается сделать непосредственно, то прибегают к использованию дополнительной конструкции - подбора, закрепленного
Рис. 8.6. Опорные конструкции:а - с передачей распора на оттяжки;
б - то же, на торцевые диафрагмы;
в - то же, на криволинейные стены;
г - то же, на рамы в плоскостях тросов;
1 - тросы (тросовые фермы);
2 - колонны;
3 - жесткие балки;
4 - торцевые диафрагмы;
5 - контрфорсы;
6 - поперечные рамы;
7 - растянутые подкосы;
8 - анкерные фундаменты;
9 - оттяжки
343
в углах опорного контура (рис. 8.7, в, г). Подбор расположен в плоскости покрытия, он может быть выполнен из тросов, полосовой или профильной стали и работает на растяжение от усилий распора в прикрепленных к нему нитей.
Рис. 8.7. Безызгибные опорные контуры:а - квадратный;
б - шестиугольный;
в - с тросами-подборами
344
