Висячее покрытие

Висячее покрытие

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Р т - " тно-тели; „, „, о и re; й- и

Е (ii! 744084

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.01.78 (21) 2566896/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (51) М Кл

Е 04 В 7/14

Государственный комитет ссср по делам нзобоетений (53) УДК 69.024.4 (088.8) и открытии (72) Автор изобретения

В. К. Чаадаев (71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В. А. Кучеренко (54) ВИСЯЧЕЕ ПОКРЪ|ТИЕ

Изобретение относится к строительству и предназначено для покрытия большепролетных зданий: промышленных и спортивных комплексов, сельскохозяйственных полигонов и оранжерей с искусственным кли- S матом, а также самолетных ангаров.

Известно сборное висячее покрытие, включающее висячую систему, продольные балки жесткости, выполненные двухконсольными и соединенные в поперечном на- 10 правлении фермами, по которым уложены плиты покрытия с гидроизоляционным покрытием (1).

Недостатком этого покрытия является трудоемкость изготовления и монтажа из- 15 за сложности узлов соединений, так как каждый элемент строительных конструкций уникален по своему виду, обладает большим собственным весом, что влечет повышение расхода стали (около 80 кг/м2 по- 20 крытия), хотя ванты имеют большую стрелу провеса (1/7 пролета) . Высота опор больше высоты здания в 2 раза. Кроме того, покрытие имеет большие температурные деформации, равные деформациям от восприятия временных нагрузок, требует больших затрат на антикоррозионную защиту, так как все несущие конструкции находятся . снаружи здания и подвержены климатическим воздействиям. 30

Известно также пространственное стержневое покрытие, содержащее верхние и нижние пояса и соединяющие их раскосы, выполненные из прокатных профилей и предназначенные для покрытия производственных зданий пролетом 18 — 24 м (2).

Недостатком такого покрытия являются ограниченные возможности перекрывать здание больших пролетов, оптимальный размер которых в пределах 24 — 50 м. Перекрытие плоскостными конструкциями большепролетных зданий и сооружений приводит к резкому увеличению собственного веса покрытия, росту трудоемкости изготовления и монтажа, повышению строительной высоты пролетных конструкций.

Кроме того, известно пространственное стержневое покрытие, включающее верхние и нижние пояса и систему раскосов с накладками в узлах, выполненных из отдельных штампованных элементов системы

«10н истр ат»,(3) .

Недостаток данного покрытия состоит также в ограниченных возможностях перекрывать здания больших пролетов, оптимальный размер которых в пределах 24—

30 м. Перекрытие плоскостными конструкциями больших пролетов при наличии висячих покрытий по экономическим соображениям является нерациональным конструк744084 тивным решением, так как приводит к резкому увеличению собственного веса покрытия, росту трудоемкости изготовления и монтажа, повышению строительной высоты пролетных конструкций. Развитие же современной более совершенной технологии производства требует именно большепролетных сооружений.

Напболее близким к изобретению по технической сущности является висячее покрытие, выполненное по жестким вантам из полносборных элементов, включающее полносборные элементы покрытия, имеющее верхние и нижние пояса с несущими и ограждающими конструкциями, смонтированные на монтажных тросах, которые при эксплуатации перекрытия могут быть также предварительно напряжены (4).

Указанная конструкция покрытия будет рациональной относительно расхода материала, а также удобства монтажа до определенной величины пролета, в пределах

150 — 250 м. Выполнение монтажа висячих покрытий с большими пролетами из мелкоразмерных, например 6 — 12 м, полносборных элементов будет носить неиндустриальный характер.

Кроме того, для обеспечения нормальной эксплуатации большепролетного висячего покрытия совершенно необходима его стабилизация при всех видах неравномерного нагружения, особенно от воздействия локальных и сосредоточенных нагрузок. При условии выполнения висячего покрытия предельно легким, а значит экономичным, изгибная жесткость, которая потребуется для стабилизации покрытия в целом, будет иметь весьма существенное значение.

Обеспечение такой величины изгибной жесткости за счет развития сплошного сечения жесткости ванты неизбежно приведет к дальнейшему увеличению веса покрытия, .что крайне нежелательно, так как с увеличением веса растут распорные силы, а от этого увеличиваются сечения всех несущих элементов, опор и анкерных устройств— растет общая материалоемкость, а также трудоемкость монтажа.

Цель изобретения — повышение жесткости, увеличение пролета и снижение расхода материала и трудоемкости при изготовлении и монтаже.

Достигается это тем, что в висячем покрытии, включающем опоры, прикрепленные к ним ванты с уложенными на них полносборными элементами покрытия, имеющими верхние и нижние пояса, элементы покрытия выполнены в виде структур с кривизной, соответствующей кривизне висячего покрытия, и установлены верхними поясами на ванты, а нижние пояса смежных структур соединены связями.

На фиг. 1 изображены элементы покрытия в аксонометрии; на фиг. 2 — сборное висячее большепролетное покрытие, общий

65 вид; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 2 (вариант сочетания жесткои ванты со структурои); на фиг. 4 — то жс (вариант сочетания гибкой ванты со структурои).

Сборное висячее покрытие включает ванты 1, которые предварительно монтируют па опоры 2 с заданнои стрелкои провиса, пространственно-стержневой олок 3, выполненныи в виде структуры с кривизнои, соответствующей кривизне висячего покрытия, имеющей ограждающие конструкции из профилированного настила 4, утеплитель

5, кровлю b, тросы 7 предварительного напряжения.

Монтаж конструкций покрытия производят в следующем порядке.

На установленные опоры навешивают с заданной стрелой провиса ванты в виде жестких элементов сварного сечения или в виде тросов. Монтаж покрытия ведут крупноразмерными пространственными полносборными блоками в виде структур значительно больших размеров, например 24)(; 24 м в плане. Нижние пояса структур соединяют связью 8 с помощью болтов или сварки, образуя единую пространственную систему висячего покрытия, обладающую заданной изгибной жесткостью для стабилизации от всех видов неравновесного загружения как вдоль, так и поперек пролета.

Обеспечение требуемой изгибной жесткости, необходимой для стабилизации висячего покрытия от всех видов загружения обусловливает саму возможность существования такого большепролетного покрытия, так как обеспечение несущей способности висячего покрытия есть условие необходимое, но далеко недостаточное для его нормальной эксплуатации.

Большие величины кинематических IIpoгибов, а значит и изменение кривизны не позволяют осуществить подвеску коммуникаций, кранового оборудования, а также приведет к нарушению слоя ограждающих конструкций.

Увеличение изгибной жесткости, необходимой для стабилизации, достигается путем увеличения расстояния между поясами пространственных блоков. Лучшие качества двух типов покрытий пространственностержневого блока и висячих систем вэтом случае сольются вместе.

Распорные усилия висячего покрытия воспринимают ванты, материал которых хорошо работает на растяжение, а необходимая для стабилизации изгибная жесткость как вдоль, так и поперек пролета будет обеспечена за счет изгибной жесткости структуры, которую изготавливают с ограждающими конструкциями, т. е. такие блоки можно применять на монтаже уже как полносборные элементы покрытия.

Изготовление элементов этих блоков, как поясов, так и раскосов, в настоящее время типизировано и полностью автоматизиро744084 вано и может быть выполнено из открытых прокатных профилей или методом штампования. .1 1 рансцор гнровка таких конструкций удоопа в,11д того, что отдельные секции

iiлн э..емснты поясов и раскосов могутбыть спакстировапы с учетом транспортных габаритов tt 1рузоподъсмпости транспортной единицы, гнокие ванты из тросов транспортируют в компактных бухтах; а жссткис ванты из сварных профилен — отдельными

c0Ic1IH5IivIkl завоДской 1 QTQBIIocTII.

Основной экономический эффект большепролетного висячего покрытия достйгается благодаря исключению ряда промежуточных опор, на изготовление и мон Гс1>к которых расходуют до 30 " всех строительных материало от обще о объема материала на строящийся объект, а также за счет исключения от 20 до 80% объема всех земляных работ, связанных с установкой промежуточных опор и фундаментов.

Отсутствие промежуточных опор н фундаментов внутри помещении создает удобства в случае изменения, рсконструкции и совершенствования технологических процессов и оборудования при условии экономии строительных материалов и трудозатрат на монтаж нового оборудования и демонтаж старого.

Отсутствие промежуточных опор создаст полную свободу размещения технологического оборудования независимо от внутренних строительных конструкций, такнс удобства особеш1о необходимы для самолетных ангаров, сельскохозяйственных крытых полигонов, спортивных комплексов,что определяет экономический эффект не только с количественной стороны, но II качественной.

Расход материала на такое покрытие составляст 40 — 50 кг/м- прн пролете 350 м, вес покрытия несмотря на большой пролет меньше в 3 — 3 5 раза висячего покрытия в виде, например, железобетонной оболочки, что приводит к значительной экономии материала на сооружение опор и анкерных устройств, так как с уменьшением веса пропорционально снижаются величины распорных усилий. Кроме того, процесс монтажа покрытия исключает трудоемкие мокрые процессы, котор11е нснзбс>кны при устрой1р ствс покрытия в виде висячей преднапряжснпой >кслс."обетонной оболочки.

Формула изобретения

Висячее покрытие, включающее опоры, прикрепленные к ним ванты с уложенными па пих полносборнымн элементами покры:- тия, имеющими верхние н нижние пояса, о тл н ч а ю щ е-с с я тем, что, с целью повышения жесткости, увеличения пролета, снижения расхода матер ала н трудоемкости при нз;отовлении н монтаже, элементы покрытия выполнены в виде структу.р с кривизной, соответствующей кривизне висячего покрытия, и установлены верхними поясами на ванты, а нижние пояса смежных структур соединены связями.

Источники 1шфор м ации, прнпятыс во внимание прн экспертизе зр 1. Косенко И. С. «Висячие конструкции покрытий», — Зарубежный опыт, М., 1966, с. 79.

2. Серия СКП «Стальные конструкции покрытий, структурные блоки». Вып. 2, з;, черт. КМД, разработа1гные ЦНИИСК нм. Кучеренко н ПКБ Р. О. Укрпросктстальконструкцня, Днепропетровск, 1975, ч(рт. М-2-л-1.

3. Рюм Г. Пространственные покрытия конструкций и методы †:.озвсдения, т. 2,М., Стройиздат, 1974, с. 89.

4. Лвторское свидетельство СССР

¹ 556216, кл. Е 04 В 7/14, 1977 (прототип).

744084

Составитель Н. Павлова

Техред В. Серякова

Корректор О. Иоанесян

Редактор Т, Кузьмина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1022/8 Изд. № 343 Тираж 772 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делаги изобретений и открытий

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