TYPES OF STEEL AND CONCRETE COMPOSITE CABLE SPACE FRAMES

Abstract

Purpose. Modern terms of the construction generate the need to find new structures, including roof systems that would meet modern requirements. An important aspect in finding constructive solutions for new structures is the use of reliable and advanced materials. Considering this, the decision to develop the new space structures to a wide implementation in practice of domestic and foreign construction are relevant and perspective direction of building structures development. Methodology. Given the results of previously conducted theoretical research of existing types of space roof structures find promising areas of improvement or creation of new structures that should be devoid of weaknesses and imperfections of analogs and they should have an economic effect through rational use of materials. Findings. Types of steel and concrete composite cable space frames and structural features of its elements are developed and considered. The steel and concrete composite cable space frame is a completely new kind of space structure system that has the original structural concept and it was designed to cover large-span industrial and public buildings. The basic elements of that structure system are modular element of the bottom chord and space steel and concrete composite module that consists of tubular rods and reinforced concrete slab. All modular elements are made in the factory. With bottom chord modular elements and space steel and concrete composite modules can be assembled three types of longitudinal elements. It is the beam element, arched element and hanging element. Also with the modules can be assembled various structure system and their combinations. Number of space steel and concrete composite modules and bottom chord modular elements, which is needed to collect steel and concrete composite cable space frames, is determined by calculation and optimal designing. Recommended dimensions of the modular elements of the steel and concrete composite cable space frames are presented. Originality. The new efficient construction roofs that appointment for covering large-span buildings were developed by the author. Practical value. Developed steel and concrete composite grid-gable roofs are designed for industrial and civil construction. Applications of developed designs for the construction of large-span covering objects provides a significant economic benefit through the efficient use of materials.Мета. Умови існуючого будівництва породжують необхідність пошуку нових конструкцій, зокрема покриттів, які б задовольняли сучасним вимогам. Важливим моментом у пошуку конструктивних рішень нових конструкцій є використання надійних і сучасних матеріалів. Враховуючи це, рішення розробити нові просторові конструкції з метою широкого впровадження в практику вітчизняного й зарубіжного будівництва є актуальним і перспективним напрямком розвитку будівельних конструкцій. Методика. З урахуванням результату попередньо проведеного теоретичного дослідження існуючих типів просторових конструкцій покриттів знайдено перспективні напрямки їх удосконалення або створення нових конструкцій, які були б не лише позбавлені недоліків та недосконалостей аналогів, але й мали економічний ефект за рахунок раціонального використання матеріалів. Результати. Розроблено та розглянуто типи просторових структурно-вантових сталезалізобетонних конструкцій та конструктивні особливості їх елементів. Просторові структурно-вантові сталезалізобетонні конструкції – абсолютно новий вид просторових несучих систем із оригінальним конструктивним рішенням, що призначені для покриття великопролітних промислових та громадських будівель і споруд. Основними елементами таких конструкцій є модульні елементи нижнього пояса та просторові сталезалізобетонні модулі, які складаються із плит та трубчастих стрижнів. Всі модульні елементи виготовляються в заводських умовах. З просторових сталезалізобетонних модулів і модульних елементів нижнього пояса можуть збиратися три типи лінійних елементів: балковий, арковий і висячий, а також різні несучі системи та їх комбінації. Кількість просторових сталезалізобетонних модулів та модульних елементів нижнього пояса, що необхідні для збирання просторових конструкцій, визначається розрахунком та варіантним проектуванням. Наведено рекомендовані розміри модульних елементів структурно-вантової сталезалізобетонної конструкції. Наукова новизна. Автором розроблені нові ефективні конструкції покриттів, які призначені для перекриття великопролітних будівель та споруд. Практична значимість. Розроблені сталезалізобетонні структурно-вантові покриття призначені для промислового та цивільного будівництва. Застосування розроблених конструкцій для зведення покриття великопролітних будівель та споруд дозволяє отримати значний економічний ефект за рахунок раціонально використаних матеріалів.