Висячее покрытие

Висячее покрытие

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕЕтКНИЯ »I682624

Со1оз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.05.77 (21) 2485990/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (51) М. Кл.

Е 04 В 7/14

Государственный комитет

СССР (53) УДК 69.024.5 (088.8) во делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. Н. Размадзе, Ю. К. Мелашвили, Г. А. Ткешелашвили и К. Д. Яшвили

Грузинский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В. И. Ленина (71) Заявитель

1 - * (54) ВИСЯЧЕЕ ПОКРЫТИЕ

Изобретение относится к промышленному и гражданскому строительству, а именно к,висячим комбинированным мембранным покрытиям с внутренним восприятием распора, состоящим из жестких и гибких элементов, для зданий и сооружений произвольного замкнутого очертания в плане.

Известны просгранственные покрытия положительной гауссовой кривизны, включающие лучевые элементы, выполненные из 10 лепестков — оболочек, установленных наклонно и опертых одним концом на центральный элемент в виде фермы, а другим— на размещенные по периметру покрытия вертикальные опоры-колонны (11. 15

Нагрузка покрытия передается на лепестки — оболочки, которые работают как сжато-изогнутые элементы, а возникшие контурные усилия воспринимаются в центре 20 покрытия фермой, а по периметру — контурными элементами оболочки покрытия.

Положительная гауссовая кривизна такого покрытия удобна в смысле водоотвода, жесткости покрытия и увеличения полезно- 25

ro объема здания, но ввиду наличия большого количества сжато-изогнутых элементов требует большого количества материала для обеспечения устойчивости, поэтому неэкономично. Наиболее экономично реше- 30 ние, когда большее количество элементов покрытия работает на растяжение.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является висячее мембранное покрытие, которое состоит из мембраны в виде отдельных секторов, закрепленных по периметру в опорном контуре в виде опрокинутых арок, а по сторонамсектора — на лучевых элементах, соединенных в центре покрыгия. Опорный контур в узлах сопряжения установлен на,вертикальные опорные элементы:(2).

Внешняя нагрузка передается на мембранное покрытие отрицательной гауссовой кривизны, а возникший распор передается в узлах сопряжения на контурные элементы в виде опрокинутых арок и на лучевые элементы. Так как главные кривизны секторов мембраны параллельны сторонам опорного контура, а продольные оси лучевых элементов и сторон опорного контура совпадают со средним сечением мембраны, то лу.чевые элементы сжато-изогнуты. Сама мембрана покрытия работает на растяжение.

Такое решение покрытия имеет;ряд полезных .качеств, та ких как возможность перекрытия больших пролетов, использование наилучшим образом прочностных свойств материалов, работающих на растяжение.

682624

Недостатками данной конструкции покрытия являются неудобства водоотвода внутренним стоком, работа лучевых элементов как сжато-изогнутых, требующих дополнительных материалов для обеспечения устойчивости, уменьшение полезного объема здания, необходимость устройства наружного опорного контура.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных качеств покрытия, увеличение полезного объема здания и обеопечение отвода воды по периметру покрытия, а также повышение экономичности всего покрытия путем уменьшения материалоемкости элементов конструкции покрытия, снижения трудоемкости изготовления и монтажа.

Указанная цель достигается тем, что висячее покрытие, имеющее вертикальные опорные элементы, включающее лучевые элементы и прикрепленную к ним тонколистовую мембрану, выполненную из отдельных секторов отрицательной гауссовой кривизны, снабжено центральным внутренним опорным контуром, имеющим верхнее жесткое и нижнее гибкое кольца, шарнирно соединенные между собой стойками, а лучевые элементы выполнены в виде пространственных шпренгельных ферм, установленных наклонно и опертых одним концом на вертикальные опорные элементы, а другим — на верхнее жесткое кольцо, причем концы фе рм, опертые на вертикальные опорные элементы, соединены затяжкой с нижним гибким кольцом. Центральный внутренний опорный контур может быть выполнен криволинейного очертания или кругового очертания.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое покрытие, план; на фиг. 2 — то же, вариант; на фиг. 3 — покрытие, разрез; на фиг. 4 — сечение А — А на фиг. 3; на фиг. 5 — покрытие, общий вид.

Висячее покрытие, имеющее вертикальные опорные элементы 1, включает лучевые элементы 2 и тонколистовую мембрану 3, прикрепленную к ним и выполненную из отдельных секторов 4 отрицательной гауссовой кривизны. Покрытие снабжено центральным внутренним опорным контуром 5, имеющим верхнее жесткое 6 и нижнее гибкое 7 кольца, шар нирно соединенные между собой стойками 8. Лучевые элементы 2 выполнены в виде пространственных шпренгельных ферм, установленных наклонно и опертых одним концом на вертикальные опорные элементы 1, а другим — на верхнее жесткое кольцо 6. Причем концы ферм, опертые на вертикальные опорные элементы, соединены затяжкой 9 с нижним гибким кольцом 7.

На верхних гибких поясах 10 шпренгельных ферм 2 закреплена мембрана 3 в виде секторов. Верхний гибкий пояс 10 фермы связан с опорным элементом 1, а последний с нижним гибким поясом 11 с помощью

65

4 стоек 12. Причем гибкие пояса 10 и 11 раскреплены расчалками 13.

Работает висячее комбинированное покрытие следующим образом.

Внешняя нагрузка, действующая на мембрану 3 покрытия передается на гибкие пояса 10 в узлах О, О и т. д. Узловая нагрузка, возникшая в узлах О, О и т. д., передается с помощью стоек 12 на жесткий стержень 14 и дальше на гибкие нижние пояса 11. Возникший распор от гибких поясов в опорных узлах А, В, С и D передается на жесткий стержень 14. Таким образом, стержень 14 сжато-изогнутый, но гибкие пояса 10 и 11 совместно с расчалками 13 обеспечивают пространственную устойчивость жесткого стержня 14.

Распор, возникший от системы ABCD в целом в узлах А и D передается на затяжку 9, а та в свою очередь — на гибкое нижнее кольцо 7. Распор в узлах В и С передается на верхнее жесткое кольцо 6. Вертикальные .реакции в узлах А и D воспринимают вертикальные опорные элементы 1, а в узлах В и С вЂ” передаются с помощью стоек 12 барабана на нижнее гибкое растянутое кольцо 7.

Таким образом,вся конструкция висячего покрытия получается замкнутой с внутренним восприятием распора, где в основном элементы работают либо на растяжение, либо на сжатие, или сжатие с изгибом с обеспечением устойчивости.

Характерными особенностями конструкции .покрытия являются отсутствие наружного опор ного контура и возможность перекрывать здание различного замкнутого очертания в плане.

В данной конст1ру кции покрытия для сжатых элементов с успехом можно применить железобетон, легкие сплавы, высокопрочные стали, а также полимерные материалы.

Описываемое висячее покрытие является комбинацией не только статической работы четырех самостоятельных конструкций (мембранного сектора покрытия, двусторонних пространственных шпренгельных ферм, внутреннего опорного контура и затяжки), но и сочетанием материалов с наилучшим использова нием их физико-механических свойств, По предварительным расчетам экономический эффект от применения:предлагаемых висячих комбинированных покрытий по сравнению с существующими конструкциями составляет 15 — 20 / по затрате материалов и стоимости.

Формула изобретения

1. Висячее покрытие, имеющее вертикальные опорные элементы, включающее лучевые элементы и прикрепленную к ним тонколистовую мембрану, выполненную из

682624

Ригл отдельных секторов отрицательной гауссовой кривизны, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств покрытия, увеличения полученного объема здания и обеспечения отвода воды по периметру покрытия, оно снабжено центральным внутренним опорным контуром, имеющим верхнее жесткое и нижнее гибкое кольца, шарнирно соединенные между собой стойками, а лучевые элементы выполнены в виде пространственных шпренгельных ферм, установленных на клонно и опертых одним концом на вертикальные опорные элементы, а другим — на верхнее жесткое кольцо, причем концы ферм, опертые на вертикальные опорные элементы, соединены затяжкой с нижним гибким кольцом.

2. Покрытие по п. 1, отличающеес я тем, что центральный внутренний опорный б контур выполнен криволинейного очертания.

3. Покрытие по п. 1, отличающееся тем, что центральный внутренний опорный контуо выполнен кругового очертания.

10 Источники и|нформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельc TiBQ СССР № 536291, кл. Е 04 В 7/14, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

)5 № 456077, кл. Е 04 В 7/14, 1972.

682624

Составитель Н. Павлова

Техред А. Камышникова Корректор И. Позняковская

Редактор T. Кузьмина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1792/5 Изд. № 494 Тираж 822 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитетеа СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5