Архитектурные и конструктивные решения большепролетных конструкций отличаются значительным разнообразием.

Они подразделяются   на   плоскостные и пространственные.

К плоскостным конструкциям относят такие, у которых каждый несущий элемент, перекрывающий пролет, работает только в своей вертикальной плоскости.

Пространственные большепролетные конструкции передают на опорные элементы нагрузки, направление и величина которых определяются статистической схемой работы данного покрытия, его габаритами, собственной массой, временными нагрузками.

Пространственные конструкции

Структуры представляют собой перекрестную систему балок или ферм с параллельными поясами.

Структуры выполняют решетчатыми из труб или уголков.

Они пересекаются в горизонтальных, наклонных плоскостях и могут быть металлическими, железобетонными и деревянными.

Благодаря особой архитектурной выразительности интерьеров, экономическому использованию высоты    помещения, редкому расположению опор эти конструкции находят широкое применение в покрытиях гражданских зданий.

Висячие конструкции

Висячие конструкции – это наиболее эффективные конструкции большепролетных конструкций большепролетных покрытий.

Висячими называют все виды покрытий, у которых основная несущая конструкция, перекрывающая пролет, работает на растяжение.

Важным преимуществом этих конструкций является возможность перекрывания пролета без промежуточных опор.

Висячие конструкции находят все более широкое применение в большепролетных сооружениях общественного назначения: крытых стадионах,    плавательных    бассейнах,    выставочных    павильонах,    крытых рынках,   вокзалах,   концертных   залах,   сельскохозяйственных   постройках, складах большой емкости и др.

Вантовые покрытия

Вантовыми покрытиями называются покрытия - пролетная часть которых образована сетью несущих гибких нитей (вантов) с последующей укладкой на нее ограждающих элементов без обеспечения совместной работы их между собой и с опорным контуром.

Обладая относительно   небольшой   стрелой   подъема   или   провисания (1/20-1/25       пролета),       эти       покрытия       обеспечивают       наименьшую строительную   высоту  здания,   уменьшают  внутренний   объем   и   снижают расходы на систему отопления  иэксплуатацию здания.

Висячая   вантовая конструкция  может быть возведена над зданиями любого очертания в плане, при   этом на одном и том же плане возможно устройство    покрытий,    имеющих    разную    форму    поверхности.

Обладая большими   возможностями      формообразования,      вантовые      покрытия предопределяют архитектурную выразительность здания.

Мембраны

Мембрана - тонкая гибкая сплошная пластина, которая обладает весьма высокой прочностью на растяжение, но ничтожно малой, практически приближающейся к нулю изгибной жесткостью. Поэтому главное напряженное состояние мембраны - растяжение.

Ее толщину обычно назначают не из расчета на прочность, а по конструктивным соображениям. Мембраной могут быть перекрыты пролеты  100-120м притолщине алюминиевых листов не более 1,5 мм.

Мембраны образуются из стальных или алюминиевых сплошных листов или лент, искусственных пленок или специальных тканей, выполняющих функции основного несущего конструктивного элемента, и ограждающей (кровельной ) конструкции.

Пространственные тонколистовые алюминиевые конструкции (в виде мембран, предварительно     напряженных    оболочек,     складок,  шатровых поверхностей, систем, образованных переплетением алюминиевых лент и пр.) имеют ничтожно малую массу, достаточно просты в изготовлении и монтаже, поэтому находят все большее применение в покрытиях большепролетных сооружений.

Купола

Купол - пространственная конструкция выпуклого покрытия здания или сооружения круглой, эллиптической или многоугольной формы в плане.

Купола являются наиболее экономичной формой покрытия гражданских и промышленных зданий.

В отличие от сводчатых покрытий, купольные имеют не линейную, а центрическую композицию объемно - пространственной структуры.

Работают купола в основном на сжатие с передачей на опоры не только вертикальной нагрузки, но и распора.

С появлением железобетона возобновилось широкое применение купольных конструкций.

В последнее время значительное распространение получили металлические конструкции купольных покрытий.

По конструкции купола могут быть: гладкими (оболочки), ребристыми, парусными и волнообразными - выполняются из железобетона; ребристыми и сетчатыми - из металла.

Своды

Своды-оболочки   двоякой   кривизны   -   их   применяют   для   покрытия прямоугольных в плане помещений.

Они опираются по четырем сторонам на диафрагмы (фермы, арки, стены).   

К ним по конструктивным особенностям относят также сферические парусные оболочки.

Бочарные своды - имеют продольную ось, изогнутую по кривой с выпуклостью кверху, чаще всего очерченной по окружности.

Пространственная стержневая система типа структуры из стальных трубчатых пирамидальных элементов на примере перекрытия 60х60м

Фрагмент перекрытия (вид снизу)

Покрытие в виде регулярной структурной плиты из Армоцементных элементов (по серии 1.260 – 1)

План по ребристым плитам и пирамидальным элементам 

                          Опорный пирамидальный элемент

Покрытие арочно – вантовыми фермами пролета с сеткой v-образных колонн12х72м.

Рис. 159.

Покрытие стальной провисающей мембраны в виде шарового сегмента радиусом 404м с основанием радиусом 80м.

Сборные железобетонные многоволновые оболочки 18х24 и 18х30м из плит 3х6м и стальных контурных ферм (серия 1.466 - 1) 

1-1 Разрез в направлении 24 – метрового пролета	2-2 Разрез в направлении 18 – метрового пролета

Сводчатые покрытия из сборных армоцементных оболочек пролетом 40м

монтажные стыки оболочек 1-1
2-2

Крестовые сваи 

Цилиндрические своды	Продольный разрез
	Свод главного павильона выставочного центра в турине 1-1
Волнистые своды	Поперечный разрез
Свод покрытия дворца международных выставок в ницце (франция)		Деталь свода

Гиперболические параболоиды (гипары) 

Одиночный	Комбинация одиночных гипаров
Комбинация одиночных гипаров	Седловидное покрытие
Висячие покрытия на прямоугольном плане
Покрытие с ж/б стяжками	Покрытие без оттяжек с шпренгельными сегментами

Висячие покрытия на круглом плане 

чашеобразное покрытие          (Бауманский рынок в г. Москве)	покрытие типа «велосипедное колесо» (дворец спорта «Юбилейный»  в г.Санкт-Петербурге)
Листовое покрытие универсального спортивного зала в парке победы в г. Санкт-Петербурге

Двухскатные висячие покрытия

Покрытие олимпийского велотрека в москве	Схема конструкции спортивного зала в токио