Как существует множество способов построить здание, так есть и разные способы выполнить его покрытие. Удачное покрытие придаёт выразительность даже простому зданию. Когда большую площадь нужно перекрыть без колонн, самое сильное решение — пространственная конструкция. В этом руководстве мы объясняем, что это такое, как она работает и где применяется.
Что такое пространственная конструкция?
Пространственная конструкция — это трёхмерная несущая система, в которой стальные трубы с коническими наконечниками соединяются болтами с шаровыми узлами. Стержни повторяются пирамидальными модулями и образуют покрытие в виде сетки. Эту же систему называют структурным покрытием, структурной плитой, пространственной фермой или по-английски space frame.
Секрет — в геометрии: нагрузку на покрытие воспринимает не одна балка, а через узлы все стержни. Стержни работают только на растяжение и сжатие, поэтому сталь используется наиболее эффективно.
Из чего состоит пространственная конструкция?
Структурное покрытие состоит из основной несущей системы и вторичных элементов, несущих кровлю.
Основная несущая система
- Шар: кованый стальной узел, в котором сходятся стержни.
- Труба: стержень, воспринимающий усилие; диаметр и толщина стенки определяются расчётом.
- Конус: переходная деталь, привариваемая к торцам трубы.
- Болт, муфта и штифт: комплект, соединяющий трубу с шаром.
- Опора: место опирания системы на колонну или балку.
Вторичные элементы и кровля
- Прогон: вторичный элемент над узлами верхнего пояса, несущий кровлю.
- Стропила: при необходимости — элементы поверх прогонов для крепления кровли.
- Кровельное покрытие: сэндвич-панели, профнастил, фальцевая кровля, поликарбонат или стекло.
Преимущества пространственной конструкции
Структурные конструкции легче других кровельных систем и лучше работают при землетрясениях. При правильной геометрии и расчёте им не нужны промежуточные колонны на пролётах до 100 м в плоском варианте и до 200 м в виде свода; меньшее число опор даёт большую свободу планировки.
- Малый вес: снижает нагрузки на фундаменты и колонны, а значит, и общую стоимость здания.
- Скорость: элементы готовятся на заводе, на площадке выполняется только монтаж.
- Разборность: покрытие можно разобрать и легко собрать в другом месте.
- Эстетика: решётка красиво смотрится снизу — подвесной потолок не нужен.
- Долговечность: соединительные элементы оцинкованы; трубы, прогоны и стропила окрашиваются или защищаются иначе — по проекту.
- Удобство для сетей: вентиляция, освещение и кабели проходят внутри решётки.
Где применяются пространственные конструкции?
Структурные покрытия особенно выигрышны в большепролётных зданиях: терминалы аэропортов, авиационные ангары, торговые центры, трибуны стадионов, выставочные и конгресс-центры, промышленные здания, цеха и склады, автовокзалы, спортзалы, бассейны и аквапарки, купола мечетей. Словом, везде, где нужно быстро и без колонн перекрыть большую площадь.
Чем она отличается от обычного покрытия?
| Пространственная конструкция | Обычная стальная ферма | |
|---|---|---|
| Передача нагрузки | В двух направлениях, всей системой | В одном направлении, вдоль фермы |
| Пролёт | До 100 м (плоское), до 200 м (свод) | Обычно 10 – 40 м |
| Соединения на площадке | Только болтовые | Болты и сварка |
| Форма | Плита, свод, купол, свободная | В основном плоская и двускатная |
| Внешний вид | Можно оставить открытой | Обычно закрывают |
Итог
Малый вес, скорость и свобода формы делают пространственную конструкцию самым эффективным покрытием большепролётных зданий. Чтобы получить хороший результат, важно, чтобы проект, производство и монтаж вела одна специализированная команда. Akyol Uzay Çelik проектирует, производит и монтирует структурные покрытия с 1997 года.
Частые вопросы
Почему конструкцию называют пространственной?
Потому что её элементы расположены не в одной плоскости, а в трёх измерениях пространства, и нагрузку она воспринимает пространственно.
Дорого ли стоит пространственная конструкция?
При малых пролётах обычная ферма может быть дешевле. С ростом пролёта малый вес и быстрый монтаж структурного покрытия дают выигрыш в общей стоимости здания.
Сообщите пролёт, площадь и место строительства — наши инженеры подготовят предварительное решение и расчёт стоимости.
