Презентація на тему:
Висячі покриття

Висячі покриття Василя Григоровича Шухова: 5а – гіперболічна вежа; 5б – сітчасте покриття 1883 р.; 5в – арочні ферми Торгових рядів Москви; 5г – сітчасті покриття двоякої кривини Виксунського чавуноплавильного заводу

Верхні торгові ряди, зараз ГУМ у Москві, 1890…93 рр., арх. Померанцев, інж. В.Г.Шухов. Атріумні триповерхові приміщення перекриті арочними металевими фермами прогоном 16 м

Павільйони із сітчастими покриттями від’ємної гаусової кривини із вузьких металевих смуг на виставці в Нижньому Новгороді, 1896 р., інж. В.Г.Шухов, розміри 51х98 м, діаметр 68 м.

Висячими називають покриття, в яких основні несучі конструкції, що перекривають прогін, працюють на розтяг, а тому їх виготовляють із металу (канати, троси, мембрани, металеві балки або ферми) У висячих покриттях виділяють три типи конструкцій: несучі, що перекривають прогони; опорні контури, які сприймають переважно горизонтальні зусилля розпору від несучих конструкцій; конструкціїї огородження. За способом сприйняття розпору висячі покриття поділяють: із замкнутим (внутрішньо урівноваженим) опорним контуром; із розімкнутим опорним контуром (необхідно проектувати контрфорси, відтяжки, пілони). Основним недоліком висячих покриттів є висока деформативність і нестійкість їх форми. За способами створення систем із обмеженими переміщеннями висячі покриття поділяють на: 1 – висячі оболонки, однопоясні з важкими плитами покриття; 2 – із жорсткими нитками; 3 – двопоясні; 4 – вантові сітка; 5 – підвішені конструкції.

Висячі оболонки на розімкнутому і замкнутому опорних контурах

Житній ринок, м. Київ, 1980 р., арх. В.Г.Штолько – висяча оболонка на розімкнутому опорному контурі

Розміри 104,8 х 57 м; Горизонтальну складову розпору гасять: нахилені пілони рамного каркасу, два яруси внутрішніх залізоб. балконів, металеві відтяжки; Опорний контур із збірних залізоб. нахилених елементів закріплених до капітелей колон, працює як дві нерозрізні балки; Ванти із стрижньової арматури 2D40 із кроком 2 м, на які спираються залізоб. ребристі плити 2,6х1,75 м; Перед замонолічуванням швів плити завантажили бетонними блоками для створення попереднього напруження. Житній ринок, м. Київ, 1980 р., арх. В.Г.Штолько – висяча оболонка на розімкнутому опорному контурі

Володимирський ринок, м. Київ, 1966 р., арх. Ратушинський, інж. Л.П.Дмітрієв, висяча оболонка від’ємної гаусової кривини у формі гіпара. Безрозпірний опорний контур утворили 4 плоскі рами з нахиленими ригелями із монолітного залізобетону. Ортогональна вантова сітка із попередньо-напруженої стрижньової арматури підвішувалась паралельно діагоналям плану (42х42 м). Збірні залізобетонні плити двох типорозмірів: прямокутні та трикутні

Будівля “Біржі”, зараз магазин “Велика кишеня”, вул. Солом’янська, 1970 р., арх. А.М.Аніщенко, інж. Бернадський, КиївЗДНІЕП. Діаметр 52,5 м, внутрішнього кільця 8 м, висота 10,5 м, радіальна система вант із стрижневої арматури, на які укладені збірні залізобетонні ребристі плити трапецевидної форми, вигнута поверхня стін у вигляді тору.

Універсам на Печерську, м. Київ, 1982 р., арх. А.М.Аніщенко, висяча система покриття залу діаметром 51,8 м із радіально розташованими вантами, які передають розпір на зовнішнє залізобетонне опорне кільце, що спирається на 78 збірних залізобетонних колон висотою 10 м у вигляді гіперболічних параболоїдів, які виконують також функцію сонцезахисту. Внутрішнє металеве кільце працює на осьовий розтяг

Центральний палац одруження, м. Київ, 1980 р., арх. В.І.Гопкало, В.М.Гречина, інж. Н.М.Юрченко, Київпроект – висяча оболонка від’ємної гаусової кривини

Висячі покриття із жорсткими нитками прокатного профілю, які мають визначену жорсткість на згин або металеві ферми криволінійного окреслення 2.8. Циліндричне покриття, ванти із двотаврів №46 з кроком 8 м, в торцях горизонтальні в’язі. 2.9. Приклад використання жорстких ниток для створення деформаційного шва. 2.12. Покриття кафе “Сокольніки” радіально розташованими двотаврами №16, які в центрі закріплені до розтягнутого металевого кільця, по якому збігає дощова вода в басейн. Зовнішнє опорне кільце із металевої кільцевої ферми. 2.15. Шатрове покриття із дерев’яних розтягнутих балок у Німеччині. 2.16. Ребристо-кільцеве шатрове покриття. Кільцеві жорсткі нитки виконують функцію напружуючих елементів

Магазин-виставка меблів, м. Київ, 1975 р., арх. Н.Б.Чмутіна, Ю.А.Чеканюк, 63х63 м – висяче покриття із жорсткими нитками. Основними несучими конструкціями є жорсткі діагональні металеві двотаврові балки, до яких закріплена мембрана із зварених листів товщиною 4 мм. Розпір передається на кути опорного залізобетонного контуру.

Покриття олімпійського стадіону, м. Москва, пр. Миру, 1980 р., інж. В.І.Надеждін

Форма еліптичного параболоїду 183х224 м; Несучі елементи із радіально розташованих металевих ферм, до верхнього поясу закріплені металеві листи товщиною 5 мм, а до нижнього поясу – підвісна стеля; Опорний контур із металевого короба з арматурою і бетоном всередині. Покриття олімпійського стадіону на 45 тис. глядачів, м. Москва, пр. Миру, 1980 р., інж. В.І.Надеждін

Висячі покриття привантажені жорсткими конструкціями – розтягнуті гнучкі конструкції розташовують уздовж ліній основних кривин, а попереднє напруження для стабілізації деформативності і підвищення жорсткості забезпечують балками або фермами

Кінотеатр Росія, м. Єреван, 1975 р., арх. Г.Погосян, А.Тарханян, інж. Г.Геворкян – висяче вантове покриття привантажене жорсткими балками і плитами покриття, бруталізм жорстка балка

Двопоясні висячі покриття

Випуклі ванти – стабілізуючі (забезпечують жорсткість і незмінність системи), вогнуті ванти – несучі. Для забезпечення сумісної роботи ванти між собою з’єднують стояками, підвісками або розкосами Двопоясні висячі покриття: двояковогнуті, двояковипукла, із перетином поясів.

Палац спорту “Ювілейній”, м. Санкт-Петербург, 1967 р., інж. А.П.Морозов, арх. Г.П.Морозов, діаметр 94 м, висота 22 м.

Палац спорту “Ювілейній”, м. Санкт-Петербург, 1967 р., інж. А.П.Морозов, арх. Г.П.Морозов, діаметр 94 м, висота 22 м.

Спортивно-концертний комплекс “Петербургський”, 1980 р., арх. І.М.Чайко, інж. А.П.Морозов, О.А.Курбатов, діаметр 160 м, висота 40 м.

Спортивно-концертний комплекс “Петербургський”, 1980 р., двопоясне, двояковогнуте висяче покриття із мембранною покрівлею

Sony Center, м. Берлін, 2000 р., арх. Гельмут Ян, складається із семи будівель. Ансамбль із скла і металу включає в себя овальний форум громадського призначення. Конструкція покриття має унікальне конструктивне рішення. Шатрова оболонка закріплена на металевому кільці, який лежить на оточуючих будівлях.

Палац спорту “Мегаспорт”, м. Москва, 2006 р., вантове покриття залу діаметром 120 м і висотою 40 м, льодова арена має розміри 60х30 м. Запроектований підземний паркінг і пандуси шириною 30…6 м із підігрівом

Мінск-Арена, м. Мінськ, 2010 р, Белпроект, двопоясне вантове покриття діаметром 128 м

Багатофункціональна арена та конференц-зал, Arena and Convention Centre, м. Ліверпуль, Великобританія, 2008 р., арх. Вілкінсон Ейре, вантове покриття, двопоясна система

Вантові сітки – висячі покриття основані на комбінації окремих гнучких ниток, які перетинаються та утворюють сітчасті поверхні різної геометричної форми, переважно від’ємної гаусової кривини (гіперболічні параболоїди, сідловидні та шатрові поверхні).

Покриття арени Релей, США, 1952 р., арх. Матвій Новицький, 92х97 м. Розпір сприймають дві залізобетонні арки перерізом 4,2х0,75 м, нахилені під кутом 22 градуси. Стріла провисання несучих тросі 9,55 м (1/10 прогону), а стабілізуючих 8,75 м. Несучі канати 19…32 мм із кроком 1,83 м, а стабілізуючі 13…19 мм.

Кіноконцертний зал “Україна”, м. Харків, 1963 р., арх. Васильєва В.С., Плаксієва Ю.А., Реусова В.А.

Олімпійський спортивний комплекс в Японії, 1964 р., арх. Кендзо Танге. Покриття великого стадіону (відстань між пілонами 130 м) – висяча сітка. Металеві троси, які перекривають прогони, верхніми кінцями закріплені до тросів-підборів (центральних), а нижніми – до залізобетонного опорного кільця (трибун).

Олімпійський спортивний комплекс в Японії, 1964 р., арх. Кендзо Танге. Покриття великого стадіону (висяча сітка. Металеві троси, які перекривають прогони, верхніми кінцями закріплені до тросів-підборів (центральних), а нижніми – до залізобетонного опорного кільця (трибун).

Британський музей, м. Лондон, 1823 р., арх. Роберт Смірке, 1846 р., залізобетонний купол діаметром 43 м, під яким розміщувався читальний зал. У 2000 р. – атріум із покриттям металевими конструкціями і скляними елементами унікальної форми, 3312 штук, арх. Норман Фостер, інж. Вуро Хепольд (вантова сітка, оболонка від’ємної гаусової кривини).

Торгівельно-розважальний центр “Золоті тераси” у Варшаві, 2006 р., арх. Jerde Partnership – сітчаста оболонка від’ємної гаусової кривини

Торгівельно-розважальний центр “Золоті тераси” у Варшаві, 2006 р., арх. Jerde Partnership – атріум перекритий сітчастою оболонкою від’ємної гаусової кривини

Реінкарнація залізничного вокзалу King’s Cross, м. Лондон, арх. Люнс Кабоіт, 1852 р. Металева оболонка від’ємної гаусової кривини, напівкупол із радіусом 54 м, арх. Джон Мак Аслан, 2012 р.

Старий дебаркадер King’s Cross перекритий металевими безшарнірними арками, арх. Люнс Каббіт, 1852 р., м. Лондон

Готель «Yas», Абу-Дабі, арх. Хані Рашид і Ліз Анн Кутюр із Нью-Йорку, 2009 р. Проект готелю включає гоночну трасу Формули1, дві будівлі та міст над трасою, які накриті оболонкою від’ємної гаусової кривини

Покриття із сітчастої металевої криволінійної конструкції шириною 217 м, до якої закріплено 5800 поворотних скляних ромбовидних панелей із світодіодами

Олімпійський спортивний комплекс, м. Лондон, 2011 р., Центр водних видів спорту, арх. Заха Хадід, розміри 160х90, велодром, арх. Майкл Хопкінс

Велодром, м. Лондон, арх. Майкл Хопкінс, 2011 р. – покриття у вигляді вантової сітки, опорне кільце із кільцевої металевої ферми.

Підвішені конструкції – ванти виконують роль підвісок, які зменшують величини прогонів основних несучих конструкцій. Проектуються високі опори у вигляді рам, арок, пілонів

Купол тисячоліття Міленіум, м. Лондон, 1999р., арх. Річард Роджерс, діаметр 320 м, висота 50 м, 12 мачт висотою 100 м.

Міст-тунель через Ересунський пролив, який з’єднав Данію і Швецію, 2000 р., довжина моста 7845 м, найбільшого прогону 490 м, ширина 24 м – найбільший автомобільно-залізничний міст Європи.

Система опалубок і риштувань Peri для бетонування тунелю та верхньої частини мосту.

Штучний острів, на якому починається тунель для в’їзду в Данію

Пішохідний міст Мілленіум, Gateshead Millennium Bridge, 2001 р., м. Гейтсхен, Великобританія, арх. Уілкінсон, Ейр, дві металеві безшарнірні арки прогоном 126 м, висотою 25 м через річку Тайн повертаються на 40 градусів навколо осі 200 разів на рік, для пропуску великих пароплавів

“Живописний” вантовий міст, м. Москва, 2007 р. Прогін моста довжиною 1460 м підтримується вантами, які закріплені до металевих безшарнірних арок із допомогою амортизаторів. Створена віялова самоурівноважена система вант

“Живописний” вантовий міст, м. Москва, 2007 р. Прогін моста довжиною 1460 м підтримується вантами, які закріплені до металевих безшарнірних арок із допомогою амортизаторів. Створена віялова самоурівноважена система вант

Арка стадіону Уемблі, м. Лондон, 2006 р., арх. Норман Фостер, має розміри: довжина 317 м, стріла підйому 134 м. Металева двошарнірна арка нахилена під кутом 68 градусів є опорою для північної частини даху, 60% південної, а також елементом розсувного даху

М’які оболонки це група просторових конструкцій, виготовлених із матеріалів високої міцності на розтяг, товщина яких зменшена до такого ступіню (тканина, плівка, волокна), що вони не здатні чинити опір яким-небудь іншим видам напруженого стану. М’які оболонки здатні сприймати зовнішні навантаження тільки в стані попереднього напруження, який в будівельних конструкціях створюють пневматичними або механічними способами, а тому їх поділяють на пневматичні та тентові. Пневматичними називаються м’які оболонки із внутрішнім замкнутим об’ємом, несуча здатність яких забезпечуються повітрям, що знаходиться всередині них під деяким надлишковим тиском, їх поділяють на повітроопорні, повітронесомі та комбіновані. Повітроопорна оболонка – це просторовий об’єкт, в якому об’єднані стінові та покрівельні конструкції, вони функціонують при невисокому (200…500 Па) внутрішньому надлишковому тиску повітря. Повітронесомі конструкції – це окремі конструктивні елементи споруди, які складаються з м’яких оболонок, наповнених повітрям із надлишковим тиском 25…100 кПа – пневмокаркаси (балки, стояки, арки, рами), пневмомати і пневмолінзи. Тентові покриття – це попередньо напружені конструкції, що складаються з оболонки тенту із водонепрониклої тканини, яка натягується механічним шляхом: відтягненням кутів, підйомом опорних стояків, притягненням проміжних точок тенту до землі або відтягненням їх вверх, викривленням опорного контуру тощо. Вони відрізняються між собою способом закріплення контуру (точечним або лінійним) і наявністю або відсутністю внутрішньоконтурних опор.

Типи пневматичних покриттів: а, б – повітроопорні; в – пневматична лінза; г – фрагмент комплексної конструкції; д, е – каркасні пневматичні склепінчасті покриття; ж – арочний пневматичний купол; 1 – повітрогерметична оболонка; 2 – вікно-ілюмінатор із органічного скла; 3 – анкери-штопори для кріплення до фундаменту; 4 – шлюз; 5 – тяж-”розділювач”; 6 – металевий опорний пояс лінзи; 7 – розтяжка для надання поздовжньої стійкості та підтримки тенту покриття

Форму оболонки в повітроопорних конструкціях забезпечує надлишковий тиск  40-200 мм рт.ст. Ця конструкція є попердньо напруженою і герметичною. При проектуванні таких м’ягких оболонок основна задача полягає в мінімізації в перерізах зусиль стиску та згинаючих моментів. Основними элементами повітропорних оболонок є: власне оболонка, шлюз, реле для регулювання тиску,  анкерні пристрої, установки повітронагнітання і обігрівання.

Мембранне покриття стадіону Tokyo Dome, м. Токіо, 1988 р., мембрана підтримується надлишковим тиском повітря всередині

Купол стадіону Джорджіі, США, 1992 р., арх. Скот Бредлі, інж. Метіс Леві. Розміри: висота 82,5м; довжина 227,3 м; ширина 185 м. Бетонне опорне кільце спирається на 52 колони. До сталевих тросів закріплена 130 пластин у формі трикутників і ромбів (24х55 м) із скловолокна покритого тефлоном. Стійкість конструкції досягається формою та балансуванням роботи елементів на осьовий розтяг і стиск.

«Бурдж аль-Араб», м. Дубай, ОАЕ, 1999 р., 321 м., британська арх. фірма Аткінс і партнери, арх. Том Райт і Хуан Чу, семизірковий готель на штучному острові, 280 м від берега, атріум висотою 180 м покритий світлопрозорою мембраною.

Теплично-оранжерейний комплекс “Едем”, м. Сент-Остел, Корноул, Великобританія, 2001 р., арх. Ніколас Грімшоу. Два біоми із чотирьох взаємозв’язаних куполів з’єднані центральною вхідною будівлею. Основою куполів є геодезичний купол Фуллера. До шестикутників із металевих труб закріплені вкладиші із трьох шарів сополімеру політетраетилену з високою ступінню прозорості та самоочищення. Діаметри куполів 36…130 м.

Стадіон Альянц, м. Мюнхен, Німеччина, 2005 р., швейцарська архітектурна фірма Херцог і де Мерон, 258х227х50 м. Дах утворений металевою консольною балкою довжиною 60 м для перекриття всієї зони глядачевих міст. Це найбільша в світі за розмірами оболонка із сополімера етилена і тетрафторетилена, яка складається із 2760 ромбовидних “подушок” різного розміру, які підключені до постійного джерела повітря. 1. Зовнішнє покриття стадіону із пластикових повітряних елементів, повітронесомих к-цій.   2. Припіднята кругова рампа, по якій глядачі потрапляють до свої місць.   3. Під рампою знаходяться в’їзди для автомобілів і автобусів команд, поліції, медиків, пожежників, преси.   4. Верхній ярус трибун, 22000 місць для глядачів.   5. Середній ярус, 24000 місць.   6. Нижній сегмент, 20000 місць.

Торгівельний центр «Хан-Шатир», м. Астана, арх. Норман Фостер, шатер діаметром 95 м, висотою 150 м., оболонка від’ємної гаусової кривини.

Торгівельний центр «Хан-Шатир», м. Астана, на високо піднятій центральній опорі закріплена сітка із металевих вант, які у нижній частині закріплені до залізобетонного опорного кільця. Покрівля із світлопрозорої полімерної тканини

Олімпійський стадіон у Мюнхені, 1972 р., арх. Фрай Отто, Гюнтер Беніш, розміри арени 108х68 м, навіси над місцями глядачів із акрілової тканини, закріпленої до металевих тросів, тентові конструкцій

Олімпійський стадіон у Мюнхені, 1972 р., арх. Фрай Отто, Гюнтер Беніш, розміри арени 108х68 м, навіси над місцями глядачів із акрілової тканини, закріпленої до металевих тросів: а – фотографія; б – розріз і план; 1 – робочий трос; 2 – трос-підбор; 3 – стояк б а

Велика арка Дефанс, Париж, 1989 р., арх. Йохан Отто фон Спрекельсон, Поль Андре, куб із розмірами 108х112 м, висотою 110 м, всередині підвішене тентове висяче покриття “Хмара”

Тентове покриття зупинки трамваю “Баранов-фільм”, м. Прага, 2011 р.

Тентове покриття зупинки трамваю “Баранов-фільм”, м. Прага

Тентове покриття кафе біля музею кришталю Сваровскі, м. Ваттенс, Австрія

Sony Center, м. Берлін, 2000 р., арх. Гельмут Ян, складається із семи будівель. Ансамбль із скла і металу включає в себя овальний форум громадського призначення. Конструкція світлопрозорого покриття у вигляді шатрової оболонки закріплена на металевому кільці, який лежить на оточуючих будівлях.

Тимчасові повітроопорні збірно-розбірні споруди Лондонської олімпіади, які будуть демонтовані

Архітектурна модель секції для глядачів у казармах Королівської артилерії, в Королівському інституті британських архітекторів.

Royal Artillery Barracks, повітроопорна конструкція для проведення змагань із стрільби, м. Лондон, 2012 р.

Russian leading after first stage of Shooting event

Баскетбольна арена для проведення олімпійських ігор, Лондон, 2011 р., 115х110 м, висота 35 м, використовували як зону очікування команд перед відкриттям олімпіади, металевий збірно-розбірний каркас і мембрана із ПВХ-пластика, зовнішні хвилясті стіни напівпрозорі.