Важную роль в архитектуре одноэтажных производственных зданий играют покрытия. Они определяют характер внутреннего пространства и внешний облик сооружения. Отечественная и зарубежная практика промышленного строительства располагает большим количеством примеров различных конструктивных систем покрытий, особенно для больших пролетов. Несущие конструкции покрытий производственных зданий выполняют из дерева, металла, железобетона и других материалов. По характеру конструкций покрытия делятся на две группы: плоскостные и пространственные. Висячие конструкции предcтaвляют собой один из наиболее экономичных видов покрытий, благодаря тому, что материал несущих конструкций работает исключительно на растяжение и несущая способность конструкций используется полностью.
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 и другие материалы. Основное достоинство: то, что ванты (стальные тросы) работают только на растяжение , благодаря чему сечения вантов подбирают из условий прочности, кроме того висячие конструкции простые в монтаже, их можно применять при любой конфигурации плана, они имеют небольшую высоту и транспортабельны. Основной недостаток свободно провисающих несущих систем - неустойчивость их формы.
Круглые в плане висячие оболочки, как и другие висячие покрытия круглого плана, имеют то преимущество, что распор от покрытия погашается в круглом опорном контуре, превращая конструкцию во внешне безраспорную. Это упрощает устройство опорных стоек или стен и фундаментов под ними. В то же время при чашеобразном покрытии водоотводные трубы подвешиваются в помещении под ним, что не украшает интерьер. Висячие предварительно напряженные оболочки обычно выполняют из железобетонных плит, которые навешивают на ванты с помощью крюков, выпущенных из' торцов этих плит. Затем плиты пригружают временными нагрузками, швы между плитами заполняют бетоном и после его затвердения временные нагрузки снимают. При этом ванты, растянутые под пригрузкой, стремясь сжаться, создают в висячей оболочке предварительное напряжение. Предварительное напряжение висячих оболочек может быть выполнено и без пригрузки. Для этого после замоноличивания швов ванты, заранее заложенные в специальные трубки, натягивают домкратами, а трубки после закрепления концов винт заполняют цементным раствором
По конструктивной схеме покрытия могут быть висячими (однотроссовыми или двухтроссовыми со стабилизирующими тросами) или подвесные, плоскими или пространственными, однопролетными и многопролетными. В пром строительстве наибольшее распространение получили висячие вантовые конструкции шатрового и вогнутого типа, кот устраивают над зданиями как с круглыми , так и с квадратными очертаниями плана.
Висячие покрытия являются наиболее рациональными и экономичными конструкциями перекрытии больших пролетов(свыше 60-70м).Выполняют из металла-тросов, прутков, тонколистовых мембран, сеток, металлических лент. Принципиальными особенностями, определяющими специфику висячих систем, являются их высокая деформативность и аэродинамическая неустойчивость. Работа пролётного строения на растяжение обеспечивает максимальное использование несущей способности материала (это и есть повышенная деформативность).В общем случае распор передают на опорный контур системы(наружные стены или арки).Для восприятия распора требуется устройство опорных конструкций. В круглых и эллиптических в плане зданиях возникающие в висячих системах горизонтальные усилия передают на наружное опорное сжатое кольцо из ж/б. При этом висячие конструкции покрытий решают с несущими и стабилизирующими тросами, которые могут иметь радиальное расположение или располагаться взаимно перпендикулярно, т.е по перекрестной системе.
Висячие конструкции классифицируются:
А)По геометрической форме:1)нулевой кривизны,2)положительной кривизны;3
) отрицательной кривизны;4) комбинированная
Б) По конструкции:
1)однопоясная; 2)мембранная,3)изгибно-жесткая4) двухпоясная,5) седловидная; 6) комбинированная
В) По способу стабилизации:
1)пригрузом;2)изгибно-жесткие элементы;3)преднапряженные оттяжки;4) преднапряженные центральные опоры
Г) По восприятию распора:
1) оттяжками;2) конструкцией трибун;3)пилонами;4)смежными конструкциями;5) замкнутым опорным контуром
Д) По ограждающим конструкциям:
1)ж/б плиты;2) металлический настил;3) металлические панели;4)металлические мембраны.
Основное достоинство висячего покрытия – его несущая конструкция – ванты- работает только на растяжение.