Каркас производственного здания

Каркас производственного здания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик рн750001 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.03.78 (21} 2597215/29-33 с присоединением заявки É9 (23) Приоритет

Опубликовано 23.0780; Бюллетень Но 27

Дата опубликования описания 25.07.80 (з )м. к,.

Е 04 В i/24 государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (S3) УДК 624. 0Н. . 5 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г. И. Амелькин и С. А. Нищета (71) Заявитель Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова (54) КАРКАС ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

Изобретение относится к строительству, а более конкретно к устройству каркасов производственных зданий, оборудованных мостовыми кранами.

Известен каркас проиэводственного здания, включающий многопролетную раму, содержащую колонны с опертыми на них спаренными фермами покрытия и закрепленными к ним подкрановыми балками с пониженным расположением последних на колонках, причем между основными колоннами каркаса в ряду установлены дополнительные колонны высотой, соответствующей высоте расположения подкрановых балок, являющихся 15 их дополнительными опорами f1) .

Недостаток этого каркаса — большой расход материала, связанный с изготовлением колонн, вследствие внецентренного эагружения последних вер-20 тикальными и горизонтальными крановыми нагрузками и устройства дополнительных опор для подкрановых путей.

Известен также каркас производственного здания, состоящий из попереч-25 ной и продольной конструкции. В поперечную конструкцию входят колонны переменного сечения и ригели покрытий. В продольную конструкцию - колонны, входящие в поперечную конст- 30 рукцию, подкрановые балки, подстропильные фермы и вертикальные связи (2) .

Недостатки этого каркаса производственного здания — установка с эксцентриситетом по отношению к оси колонны подкрановых балок, вследствие чего от их вертикального давления возникают сосредоточенные моменты, на которые рассчитывается рама, большой расход матЕриалов, связанный с изготовлением колонн, а также недостаточная стойкость и выносливость конструкций каркаса к различного рода ударным и динамическим воздействиям от мостовых кранов и другого оборудования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является каркас промышленного здания, выполненный по поперечным осям в виде многопролетных рам с шарнирами в местах сопряжения надкрановой части колонны переменного сечения с ригелем покрытия и подкрановой частью, причем надкрановая часть колонны в местах шарнирного сопряжения снабжена траверсами с проушинами, соединенными в плоскости раЮы с замкнутыми тяжами амортизаторов системы пред5ООО1 варительного натяжения, при этом н -. нижн@х траверсах колоцн установлены поджрановые балки, в продольном аправлении которых надкрановая част» колонны снабжена дополнительными траВерсами с проушинами системы предва= рительного натяжения (3 .

Недостатком данного технического решения является совместная работа тормозной конструкции и подкрановой балки, что приводит их к косому из: гр гибу и значительному увеличению касательных напряжений от динамических знакопеременных воздействий мостовых кранов. Кроме того, устройство тормозных ферм между подкрановыми балка<

MH oBRB »Io c GoJIüèèì расходом металла и значительными эксплуатацио»гц:г>и затратами на ремонт подкранов»-.>х кэ»гструкций и мостовых кранов.

Цель изобретения — o»ижецие Оа=2 хода материалов и эксплуага»гио»г»гь". -.

ЗатРат За СЧЕТ УЛУ ЦЦ ЦИЯ Стати IB.::

Укаэанная цель достигается те»л, что B известном каркасе производственного здания, включа:сг»гем устацов-- ))5 ленные по поперечным ося»л мно o»ð<— летные рамы с переменным се ге»»;: —. .."колонн, каждая из которы>< в ..«ас »,; рамы снабжена траверсой и нацих опэрты подкрановые банк:, кодо«ц пар<в менного сечения вы»онцеца из труб, концентрически расположенных ОгH0c:H тельно оси в пэдкрацовой ее части, причем на ее оголов.<и B подкрацовой и надкрацовой частях ца:-:.ерцуты по .Ъ резьбе пробки, а ме>»цлу базе>»:< ло:— ы и пробкой в полости»<а>»<дой и: тоуб установлена в распор система послсдовательно чередующихся трубчатых вкладышей с цилицдрическ,ì, Iæ>»»<æ ами, при этом верхцял пробка колон«ы г> >3 в центральной ее части снаб;:<еца в:.:,д— вижным по резьбе л»током Т-образ»»о,: фОрмы с навернутой Ei э негО ф» .»<сиру"О" щей гайкой, а. в уровне изменения сечения подкрановые части колонн с»»абЖЕНЫ тРаВЕРСаМИ, »га КотоРЫХ Ус..таЦOBлены подкрацовые балки, прин и траВерсы и балки снабжены системой Во"приятия и перераспределения вертикальных и горизонтальных кра».овых цагр,— эок.

В системе восприятия и перерас.-.>еделения вертикальных и горизонт »ль-. ных крановых нагрузок подкрацовая часть колонны крайнего ряда со .òàðîHbI ЗдаНИя СНабжЕНа дОПОНцнт<.>ЕЕ Ной тРаВЕРСОй, В ВЕРХНЕЙ ЧаСтн КОтОРОй выполнено гнездо с установлен»в»м в нем амОртизатОрОм, при этОМ шток амО;:>тизатора соединен пятциковым л арциром с опорной частью тормозной банки„ 6О установленной в уровне верхнего пояса подкрановой балки, опор»»ая часть которой сопряжена с траверсой в пролете аналогично тормозной балке, »ричем между тормозной балкой и верхним 65 поясом подкрачовой балки через 1,5-0,3 и установлены предварительно

»цапря><ен»гые стержни с упругоподатли»В.-ми концами, в плоскости которых осцования балок соединены под углом гибкой упругоподатливой связью, а по средним рядам колонн стержень с упругоподатливыми концами установлен с тем же шагом между поясами подкрановых балок, опертых на траверсу аналогично балке крайнего ряда, причем их пояса в плоскости стержней соединены гибкими крестовыми связями.

Предварительно напря;<енцый стер>»<ець с. упругоподатливыми концами выполнен B виде трубы с пробками, нав;..рнутыми по резьбе на ее концы, при этом между в полости трубы, с га»»а»>ле»га в распор система трубчат;:.х вкнацышей с цилиндрическими пру;;»»»ами, г»ричем в каждый из концевых э:»-: я»<ладг, ей вставлен шток с надетой ца него пружиной, один конец котороГо;-:".îпущен через отверстие в пробке »л ц>арцирно соединен с поясом под:.<ра..овой балки, а другой его конец с кольцевым уступом сопряжен торцом

:.=:с;»<»»о>» пружиной.

На фиг. 1 Гоказан каркас в поперечцо.л направлении, общий вид; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; ца фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг, 4 — разрез В В на фиг. 2; на фиг. — узел 1 на фиг. 4; на фиг. б ечецие Д,Ц ца фиг. 1; на 4>иг. 7 разрез В-E ца фиг. 6; ца фиг. 8 разрез Ж-Ж ца фиг. б; на фиг. 9 разрез И-И на фиг. 7.

Каркас состоит из установленных по поперечцым осям многопролетных рам 1 с переменным сечением колонн

2„ каждая и, в плоскости рамы 1 снаб>»<ена траверсой 3 в подкранозой части 4. В уро»»не изменения сечения ца траверсы 3 колонн 2

Оперты подкрановые балки 5, а на их цадкрацовую часть б ригели 7 покры: HA Подкрацовая 4 и надкрановая 6

-асти колонны 2 выполнены иэ труб, .<Оццентрически расположенных относительно оси в подкрановой ее части.

На оголовки труб в подкрановой 4 и цадкрацовой б частях колонны 2 на-зерцуты по резьбе пробки 8. Между пробками 8 и базой колонны 2 в полости каждой из труб установлена в распор система последовательно чередующихся трубчатых вкладьп>гей 9 с цилиндрическими пружинами 10. Верхняя пробка 8 колонны 2 в централь"oA ее части снабжена выдни><ны;л по резьбе штоком 11 T-образной формы с навернутой на него фиксирующей га".кой 1.2, Траверсы 3 колонн 2 и подкрановые балки 5 каркаса снабжены системой восприятия и перераспределения вертикальных и горизонтальных крановых нагрузок. В этой системе

750001 подкрановая часть 4 колонны 2 крайнего ряда со стороны здания снаб>кена цополнительной траверсой 13. В верхней части траверсы 13 выполнено гнездо 14, в котором установлен амортизатор 15. Шток 16 амортизатора 15 соеди- 5 нен пятниковым шарниром 17 с опорной частью 18 тормозной балки 19. Балка

19 установлена в уровне верхнего пояса подкрановой балки 5, опорная часть которой сопряжена с траверсой 3 в про->О лете аналогично балке 19. Между балкой 19 и верхним поясом балки 5 через

1,5-3,0 м установлены предварительно напряженные стержни 20, упругоподатливые концы 21 которых соединены пальцами 22 с проушинами 23 балок 19 и 5. В плоскости стержня 20 между балками 19 и 5 установлена под углом гибкая упругоподатливая связь 24, один конец которой соединен пальцем 22 с проушиной основания балки 19, а дру- 20 гой ее конец соединен звеном 25 со штоком амортизатора 26, корпус которого соединен пальцем 22 с проушиной

23 основания балки 5. А по средним рядам колонн стержень 20 с упруго- 25 податливыми концами 21 установлен с тем же шагом между поясами балок 5, которые оперты на траверсу 3 аналогично балке 5 крайнего ряда, причем между ними в плоскости стержней 20 gQ установлены гибкие крестовые связи 27 с натяжными устройствами 28 у нижних поясов. Концы 21 стержней 20 и концы крестовых связей 27 соединены посредством пальцев 22 с проушинами 23, З5 которыми снабжены пояса балок 5. Стержень 20 выполнен в виде трубы с пробками 8, навернутыми по резьбе на ее концы. В полости трубы между пробками установлена в распор система труб-@ чатых вкладышей 29 с цилиндрическими пружинами 30. В каждый из концевых вкладышей трубы вставлен шток 31 с надетой на него пружиной. Один конец штока 31 пропущен через отверстие в пробке, а другой его конец с кольцевым уступом 32 сопряжен торцом со смежной пружиной.

Каркас работает следующим образом.

С помощью монтажного кроа колонны 2, рам 1 устанавливают в проектное положение на подготовленные фундаменты и закрепляют на них анкерными болтами (на фигурах не показано). Предварительно собранные блоки подкрановых балок 5, пояса которых раскреплены предварительно напряженными стержнями 20 и крестовыми связями 27, устанавливают на траверсы 3 колонн средних рядов с помощью монтажного крана (на чертежах не показано). Опорные части подкрановых балок 5 совмещают с пятниками штоков 16 амортизаторов

15. Аналогичным образом устанавливают блоки тормозных 19 и подкрановых балок на крайних рядах колонн. Затем гибкие упругоподатливые связи 24 и крестовые связи 27 подвертыванием гаек соответственно на штоке амортизатора и на натяжном устройстве 28 включают r работу. После этого монтируют ригели 7 покрытия и элементы кровли.

Смонтированный таким образом каркас производственного здания готов к восприятию эксплуатационных нагрузок.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого технического решения достигается за счет снижения расхода материалов, вследствие исключения иэ конструкции колонны соединительной решетки и замены двух ее ветвей на единый регулируемый предварительно напряженный стержень. Кроме того, предлагаемая система восприятия и перераспределения вертикальных и горизонтальных крановых нагрузок позволит исключить устройство тормозных ферм между подкрановыми балками в средних рядах колонн, что в.свою очередь позволит снизить расход металла на подкрановые конструкции, а также эксплуатационные расходы, связанные с ремонтом подкрановых конструкций и мостовых кранов.

Формула изобретения

1. Каркас производственного здания, включающий установленные по поперечным осям многопролетные рамы с переменным сечением колонн, каждая из которых в плоскости рамы снабжена траверсой, и опертые на них подкрачовые балки, отличающийся. тем, что, с целью снижения расхода материалов и эксплуатационных затрат за счет улучшения статической схемы, каждая колонна переменного сечения выполнена из труб, концентрически расположенных относительно оси в подкрановой ее части, причем на ее оголовки в подкрановой и надкрановой частях навернуты пробки, а между базой колонны и пробкой в полости каждой иэ труб установлена в распор система последовательно чередующихся трубчатых вкладышей с цилиндрическими пружинами, при этом верхняя пробка колонны в центральной ее части снабжена выдвижным по резьбе штоком Т-образной формы с навернутой на него фиксирующей гайкой, а в уровне изменения сечения подкрановые части колонн снабжены траверсами, на которых установлены подкрановые балки, причем траверсы и балки снабжены системой восприятия и перераспределения вертикальных и горизонтальных крановых нагрузок.

2.Каркас поп.1,отличаюшийся тем, что подкрановая часть колонны крайнего ряда со стороны здания снабжена дополнителной тра750001 версой системы восприятия и перераспределения вертикальных и горизонталь ных крановых нагрузок, в верхней части которой выполнено гнездо с установленным в нем амортизатором, при этом шток амортизатора соединен пятниковым шарниром с опорной частью тормозной балки установленной в уровне верхнего пояса подкрановой балки, а опорная часть подкрановой, балки сопряжена с траверсой в пролете, при- о чем между тормозной балкой и верхним поясом подкрановой балки установлены предварительно напряженные стержни с упругоподатливыми концами, в плоскости которых основания балок соединены под углом гибкой упругоподатливой связью, а по средним рядам колонн стержень с упругоподатливыми концами установлен с тем же шагом между поясами подкрановых балок, опертых на траверсу, при этом их пояса в плос-20 кости стержней соединены гибкими крестовыми связями.

3. Каркас по пп. 1 н 2, о т л и ч а ю щ и и .с я тем, что предварительно напряженный стержень с упругоподатливыми концами выполнен в виде трубы с пробками, навернутыми по резьбе на ее кожицы, при этом между пробками в полости трубы установлена в распор система трубчатых вкладышей с цилиндрическими пружинами, причем в каждый иэ концевых ее вкладышей вставлен шток с надетой на него пружиной, один конец которого пропущен через отверстие в пробке и шарнирно соединен с поясом подкрановой балки, а другой его конец с кольцевым уступам сопряжен торцом со смежной пружиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 109689, кл. Е 04 В 1/30, 1955.

2. Металлические конструкции. Под ред. Н. П. Мельникова, ч. 2; M., Стройиздат, 1975, с. 48-49.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2569877/29-33, кл. К 04 В 1/18, 13.01.78.

750001

Филиал ППП "Патент", г.,Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В, Иванов

Ре анто А. Мотыль Тех eq М. Кузьма

Заказ 4440/10 Тираж 772

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий екто B. CHHH K

Подписное