Двухпоясными называют несущие системы, состоящие из двух поясов, расположенных друг над другом, связанных между собой параллельно расположенными распорками или растяжками и совместно работающих на восприятие внешних нагрузок. Пояса с положительной кривизной, стрелка провеса которых направлена вниз, являются несущими, а пояса с отрицательной кривизной – стабилизирующими. Предварительное напряжение системы создает усилия взаимодействия нитей, которые передаются через растяжки или распорки, соединяющие пояса системы. Эти силы взаимодействия называют контактной нагрузкой, и она, действуя на несущий пояс подобно постоянной нагрузке, уменьшает возможность его кинематических перемещений.

Цель предварительного напряжения – препятствовать искажению формы системы при неравномерном распределении временной нагрузки и уменьшать прогибы. Предварительное напряжение системы производят натяжением стабилизирующего пояса.

Покрытия тросовыми фермами.

Дальнейшим развитием двухпоясных систем является превращение их в тросовые фермы, где растяжки в каждой панели заменены наклонными гибкими раскосами, пересекающимися с поясами в узлах фермы и превращающими систему в геометрически неизменяемую.

В тросовых фермах есть растянутые и сжатые элементы и для обеспечения работы на сжатие гибких раскосов они должны быть подвергнуты предварительному растяжению. Тросовые фермы как системы геометрически неизменяемые более жестки, чем обычные двухпоясные системы (особенно при действии неравновесных нагрузок), а потому их более целесообразно применять при легких кровлях и больших временных нагрузках.

Предварительное напряжение тросовых ферм удобно осуществлять натяжением раскосов винтовыми стяжками.

Тросовые фермы как системы рассчитывают общепринятыми методами строительной механики, применяемыми при расчете статически неопределимых стержневых систем. Ферму рассчитывают на внешние нагрузки и единичные усилия предварительного напряжения. Усилия от предварительного напряжения во всех элементах фермы должны быть растягивающими, что достигается соответствующим подбором геометрии системы.

3.4.5 Покрытия седловидными сетками

Покрытия напряженными седловидными сетками являются одной из наиболее распространенных ферм висячих покрытий, применяемых как в капитальных сооружениях, так и во временных покрытиях – навесах. Основная несущая конструкция – седловидная сетка, состоящая из несущих нитей, имеющих провис вниз, и перпендикулярных стабилизирующих нитей, имеющих выгиб вверх. Эта система является мгновенно-жесткой, поскольку поверхность сетки имеет отрицательную гауссову кривизну. Таким образом, несущая конструкция является внутренне стабилизированной, способной воспринимать нагрузки противоположных направлений, например собственный вес покрытия, вес снега, и отрицательное давление ветра (отсос) и позволяет применять любую конструкцию кровли: от жестких утепленных щитов до тканевых или пленочных покрытий. Эта универсальность покрытий, а также возможное разнообразие плана покрытия привели к широкому их распространению.