Способ предварительного напряжения пространственного покрытия

Способ предварительного напряжения пространственного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИС

ИЗОЬРЕ

К АВТОРСКОМУ С (61) Дополнительное к ав (22) Заявлено 24.09.76 ( с присоединением заявки Х (23) Приоритет—

Опубликовано 15.04.7

) M. Кл. .

Е 04 В 7/00

Гееударатвнннвй номнтет

СССР на делам нзобретеннй и аткрытнй

) УДК 624.073.

12.693.97 (088.8) Дата опубликовани (72) Автор изобретения

Г. H. Беккер

Ордена Трудового Красного Знамени Центральный научноисследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам возведения многопролетных пространственных конструкций покрытий общественных и гражданских зданий.

Известен способ преднапряжения пространственной системы, основанный на регулировании усилий в элементах конструкций за счет расположения промежуточных опорных узлов пространственной системы на разных по высоте отметках (1).

Этот способ предусматривает подъем всего неразрезного многопролетного покрытия в проектное положение одновременно.

При таком преднапряжении требуется большая сборная площадка, так как сборку приходится осуществлять по всей пере.крываемой площади. Подъем всего многопро летного покрытия требует специальных грузоподъемных механизмов, установленных на разных уровнях колонн.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ предварительного напряжения строительной конструкции, включающий перемещение верхних и нижних узлов и фиксацию последних на колоннах.

Данный спосоо предусматривает установку на концах балок втулок, соединение втулок болтами или шпильками н их регулировку 121Недостаток указанного способа -- трудоемкость и сложность монтажа, так как специфика такой регулировки обуславливает необходимость регулировки напряжения отдельно каждого конца каждой балки. При этом требуется точное изготовление летатO лей в пределах допусков, принятых в машиностроении и значительно более жестких, чем допуска, принятые в соответствующих строительных нормах и правилах.

В процессе создания предварительного тЗ напряжения такого перекрытия необходимы многоразовые измерения деформаций. В случаях значительных пролетов и нагрузок габариты узлов соединений балок и диаметры болтов будут сильно увели цны. Это обус2е лавливается тем, что усилие предваритель-кого напряжения полностью воспринимается резьбовым соединением болта или шпильки.

Цель изобретения -- снижение трудоемкости и упрощение монтажа, 3

Указанная цель достигается тем, что в способе предварительного напряжения пространственного покрытия из структурных блоков в процессе монтажа производят перемещение верхних и нижних опорных узлов и фиксацию последних на колоннах, верхние опорные узлы пад каждой промежуточной колонной распиракп относительно один другого иа заданную величину, после чего жестко фиксируют верхние опорные узлы между собой.

Возможен вариант выполнения способа предварительного напряжения покрытия путем распирания верхних опорных узлов п1ти помощи клиновидной детали, которую вводят между ними.

На фиг. I изображен план многоцролетного стержневого пространственного покрытия; на фиг. 2 -- разрез Б — -Б на фиг. i; на фиг. 3 -- узел опорного сечения конструкции; на фиг. 4 — вид А на фиг, 3.

Способ осуществляют следующим образом: на колонны 1 устанавливают отдельные однопролетные блоки 2, фиксируют на колоннах в плане их нижние опорные узлы 3, а нерхнйе опорные узлы 4 над каждой промежуточной опорой (колонной) распирают относительно один другого на заданную величину, после чего, жестко фиксируя верхние опорные узлы 4 между собой, образуют о много фолетную систему.

Взаимное расширение верхних опорных узлов 4 производят; например, при помощи клиновидной детали 5, которую принудительно вводят между ними с помощью пластины 6 при закручивании гаек 7.

После ввода клиновидной детали 5 в пространство между верхними опорными узлами 4 смежных блоков 1, гайки 7 затягивают и пластины 6 неподвижно фиксируют верхние опорные узлы, создавая неразрезность системы.

При вводе клиновидной детали 5 в пространство между верхними опорными узлами 4 распорные усилия создают по длйне контура наибольший момент в середине пролета, уменьшающийся к концам. При действии вертикальной нагрузки в пролете эпюра моментов при работе конструкции по неразрезной схеме суммируется с эпюрой моментов от преднапряжения. В результате суммарная эпюра моментов, действующая по контуру конструкции, имеет близкие по абсолютной величине максимальные моменты в пролетах и над опорой, которые меньше максимального момента при работе конструкции без преднапряжения.

Этот фактор позволяет снизить расход металла при унификации элементов конструкции покрытия.

Следует отметить, что расчетная величина взаимного расширения верхних опорных узлов в реальных конструкциях колеблется от 5 до 25 мм и в общем случае определяется зависимостью

3 ьv !

tel где k — многофакторный коэффйциент:, h — высота покрытия;.

1 — пролет;

P — действующая вертикальная нагрузка;

ЕА — приведенная жесткость покрытия.

Данный способ может быть применен как в случае возведения стержневых простран- ственных покрытий, так и для покрытий, выполненных в виде систем перекрестных балок, Способ преднапряжения многопролетных пространственных покрытий позволяет монтировать конструкцию отдельными блоками.

При этом создается возможность использовать эффективный. способ конвейерного блочного монтажа с применением общедоступных грузоподъемных механизмов.

Работы по созданию преднапряжения пространственной системы не требуют высокой квалификации, так как точность взаимного расширения верхних опорных узлов определяется точностью изготовления клиновидной детали. Снижение металлоемкости покрытия зр счет перераспределения усилий составит эе 10ОЯ. Снижение трудоемкости монтажа покрытия составит 12О О.

Формула изобретения

l. Способ предварительного напряжения пространственного покрытия из структурных зз блоков в процессе монтажа, включающий перемещение верхних и нижних опорных узлов и фиксацию последних на колоннах, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и упрощения монтажа, верхние опорные узлы над каждой промежуточной колонной распирают относительно один другого на заданную величину, после чего жестко фиксируют верхние опорные узлы между собой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, лю что распирание верхних опорных узлов производят при помощи клиновидной детали, которую вводят между ними.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Муханов К. К. Метод расчета структурных покрытий рациональных по весу, «Строительная механика и расчет сооружений», № 1, 1975, с. 11 — 13.

2, Заявка ФРГ № 1959868, кл; Е 04 с 3/10, 1969.