Пространственный блок сооружения
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е ()964082
ИЗЬБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.04.81 (21) 3275829/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл з
Е 04 В 1/348
Е 04 Н 1/12
Гесудерствеиимв кемитет
Опубликовано 07.10.82. Бюллетень № 37
Дата опубликования описания 17.10.82 (53) УДК 624.023..87 (088.8) ло делам иэебретеиий и аткрмтий (72) Автор изобретения
Б. П. Пасынков.", .;,".",; l3 ..Х;1„ ч, ь
Уральский электромеханический институт инжене ов железнодорожного транспорта ййьЛЯО i Û4 (71) Заявитель (54) ПРОСТРАНСТВЕННЫЛ БЛОК СООРУЖЕНИЯ
Изобретение относится к строительству, преимущественно к пространственным конструкциям пролетных строений транспортерных галерей, объединяющих несущие и ограждающие функции.
Известны пространственные блоки пролетных строений галерей, состоящие из сборной оболочки, выполненной из панелей, поперечных рамок и продольных несущих ребер (1). о
Однако эти блоки-оболочки обладают очень большой металлоемкостью и трудоемкостью изготовления, пониженной жесткостью и недостаточной герметичностью вследствие нерациенального прямоугольного сечения блока и слабой взаимной связи между >s несущими и ограждающими элементами в поперечном сечении блока-оболочки. Здесь ограждающие конструкции (утеплитель и внутренние обшивки) практически не участвуют в работе и не повышают несущую спо20 собность основных несущих конструкций блока. Кроме того, при одностороннем расположении поперечных и продольных ребер очень трудно избежать в утепленных панелях мостиков холода.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является пространственный блок сооружения, включающий панели покрытия, пола и стен и напрягающие элементы. Напрягающие элементы выполнены в виде гибкой эластичной обшивки из самонапрягающегося материала, концы которой закреплены по периметру панели пола (2).
При этом панели пола оказываются ненапряженными, а степень предварительного напряжения панелей стен и перекрытия является слаборегулируемой и ограничивается усадкой малопрочной, нежесткой оболочки из стеклоткани. В связи с этим пространственный блок получается негерметичным по перекрытию, недостаточно прочным и нежестким как в поперечном, так и в продольном направлениях.
Применение таких блоков-оболочек целесообразно лишь при небольших внешних нагрузках и малых размерах самого блока, когда ширина и высота блока равны длине соответствующей панели. Использование длинномерных панелей, располагающихся вдоль блока, здесь невозможно из-за отсутствия поперечных рамок, которые бы мог964082
15
25
35
55 ли удерживать панели в проектном положении.
Цель изобретения — повышение прочности блока, герметичности стыков и снижение трудоемкости изготовления.
Поставленная цель достигается тем, что в пространственном блоке сооружения, включающем панели покрытия, пола и стен и напрягающие элементы, последние выполнены в виде внутренних жестких и наружных жестких или гибких рамок, .а панели блока заключены между рамками и соединены одна с другой через уплотнительные прокладки, при этом панели пола и потолка расположены с образованием свода и дополнительно напряжены посредством горизонтальных затяжек.
Также с целью обеспечения совместной работы рамок с панелями, жесткие элементы рамок соединены с панелями по площади их контакта, а уплотнительные прокладки выполнены из стеклоткани, пропитанной полимерным связующим.
На фиг. 1 изображен предлагаемый про странственный блок, внешний вид; на фиг. 2— боковой фасад, вид на стену; на фиг. 3— разрез А--Л на фиг. 2; на фиг. 4 — — сечение Б — Б на фиг. 2.
Пространственный блок сооружения включает панели покрьггия 1, перекрытия 2 и стен 3, которые на основе жестких внутренних 4 и наружных 5 рамок собраны в виде короба, имеющего вертикальные стены и выпуклые покрытие 1 и пол 2. Между панелями в швах размещены уплотнители 6, смазанные клеем. Наружная рамка 5 — сборная и состоит из нескольких элементов 7 с фланцами 8 по концам для соединения элементов между собой при помощи стяжных болтов 9. Наружные рамки 5 могут быть выполнены как из жестких 7, так и из гибких
l0 элементов, а внутренние рамки 4 должны быть полностью жесткими. При этом на одном блоке несколько наружных рамок 5 (обычно не менее 2-х) могут быть жесткими, а все остальные — частично или полностью гибкими. Из соображений более простого соединения блоков между собой по длине, крайние наружные рамки 5 должны быть жесткими и прикреплены к панелям 1 — 3.
В местах передачи усилий от напряжения рамок 5 должны быть предусмотрены элементы l l. распределяющие нагрузку по площади. Жесткие элементы рамок 4 и 5 лучше выполнять из металла трубчатой формы сечения, а гибкие элементы 10 и 12 — из круглой стали или тросов. Сечения и размеры элементов рамок 4 и 5 (7 и 10) можно легко унифицировать. Панели 1 — 3 могут быть как утепленные, так и неутепленные (лучше трехслойные с двумя обшивками, обрамлением и средним слоем). Очень важ— но. чтобы панели могли воспринимать сжимающие усилия, действующие в поперечном направлении в плоскости панели, и не только от предварительного напряжения, но и в период эксплуатации, когда вертикальные внешние нагрузки, действующие на блок будут во всех панелях 1 — 3 увеличивать эти усилия, активно вовлекая их в совместную работу блока. Влагодаря надежной совместной работе всех панелей в сечении пространственного блока как единого целого, панели
1 — 3 могут быть выполнены однотипными, легкими, с минимальным расходом конструкционного материала, обеспечивая при этом повышенную жесткость блока в целом. Размеры панелей могут быть унифицированы и приняты с учетом габаритов транспортных средств.
Дополнительное поперечное сжатие панелей покрытия 1 пола 2 в процессе эксплуатации от внешних вертикальных нагрузок достигается благодаря принятому расположению их в поперечном сечении блока по выпуклым линиям в виде пологих арок. Это позволяет лучше обеспечить геометричность пола и кровли и повысить долговечность и надежность работы гидроизоляции.
Кроме того, принятая форма сечения блока позволяет за счет предварительного напряжения рамок создать в жестких поперечных рамках разгружающие изгибающие моменты, т.е. моменты противоположного знака изгибающим моментам, возникающим от внешней вертикальной нагрузки. Таким образом создается возможность оптимально регулировать усилия в жестких несущих элементах поперечных рамок и обеспечивать работу их совместно с панелями
Принятая форма арочного расположения панелей пола 2 и покрытия 1 позволяет осуществлять дополнительное предварительное напряжение с помощью затяжек для верхнего ригеля 13 внутренней рамки 4 и нижнего ригеля 14 наружной 5 рамки. Дополнительное, предварительное напряжение жестких ригелей 13 и 14 рамок 4 и 5 при помощи затяжек 10 и 12 из высокопрочного материала особенно целесообразно при больших пролетах блока в свету, когда вертикальные нагрузки, передающиеся от панелей пола 2 и кровли 1, вызывают очень боль45 шие изгибающие моменты в середине пролетов этих ригелей. Напряжение следует начинать с верхнего ригеля 13 затяжкой 12 внут ренней рамки 4, а затем напрягать элементы 7, 10 и 14 (внешних) наружных рамок 5.
При этом деформации обжатия и растяжения всех напрягаемых элементов блока должны быть рассчитаны или установлены опытным путем и учтены прн назначении размеров рамок 4 и 5 и их элементов 7, 10 и 12 в соответствии с размерами и формой поперечного сечения короба-блока, шириной панелей 1 — 3 толщиной прокладок 6 и др.
Форма поперечного профиля покрытия
1 и перекрытия 2 блока может быть выполнена либо в виде треугольной или круговой, 964082 симметричной арки со стрелой подъема в середине, обеспечивающей уклоны (стоки в обе стороны) не менее 3 — 5 /р. Конкретно высота подъема арки (свода) для покрытия и пола определяется экономическими соображениями, конструктивными требованиями, назначением и условиями эксуплуатации блока.
Пространственные блоки-оболочки предлагаемой конструкции могут быть выполнены любых размеров по длине и сечению. Однако из условий транспортировки элементов (особенно панелей 1 — 3) и оптимизации поперечного сечения стенок блока по прочнос ти и жесткости, наиболее целесообразная. длина блока от 6 до 50 м. При этом для большего требуемого поперечного сечения 15 блока соответствует большая длина блока.
Шаг поперечных рамок 4 и 5 размеры сечений их элементов 7 и 10 и элементов панелей 1 — 3 устанавливается по расчету от внешних нагрузок с учетом предварительного напряжения элементов и совместной работы их, как единого целого пространственного блока-оболочки.
Блоки особенно целесообразно применять в составном виде для пролетных строений транспортерных галерей (эстакад) выпол- 25 няемых по схеме вантовых систем с минимальным количество внешних стоечных опор например, всего с одной стоечной опорой, и одним расположенным на ней пилоном.
В этом случае пролетное строение собирается по длине из однотипных пространственных блоков данной конструкции, длина которых равна или кратна шагу вант, подвешивающих пролетное строение к пилону.
Соединенные между собой блоки, и подвешанные вантами к пилону, образуют неразрезную балку жесткости, коробчастого сечения, на упругих опорах-вантах.
Соединение блоков между собой может выполняться впритык через наружные 5 и внутренние 4 жесткие ра мки посредством их стягивания высокопрочными болтами, 40 или сварки или др. комбинированными способами. При соединении блоков через рам- . ки 4 и 5 последние должны быть прикреплены к панелям 1 — 3 или соединены несущими элементами в углах по всей длине блока между собой.
Внутренние рамки 4 используются для установки станин (рам) конвейеров, подвешивания монорельсов, промпроводок, отопительных приборов и др. коммуникаций, располагающихся в галерее. 50
Ванты, поддерживающие блоки в проектном положении, могут крепиться к наружным жестким рамкам 5, расположенным в местах стыка смежных блоков, где образуются, после соединения блоков, спаренные рамки, большой жесткости и прочности.
Посредством искусственного изменения натяжения вант в неразрезной балке, коробчатого сечения, образованной пространственными блоками, можно регулировать изгибающие момента в ее сечениях по длине и добиться равных или почти равных условий работы для всех пространственных блоков, составляющих пролетное строение галереи. Такое решение открывает возможность изготовлять пространственные блоки с минимальным расходом конструкционного материала, повышенной прочности и жесткости из однотипных стандартных панелей
1 — 3 и элементов рамок 4 и 5 реально обеспечивая тем самым межотраслевую унификацию всех элементов, индустриальное заводское изготовление и комплектную поставку их к месту строительства галерей (эстакады) .
Снижение трудоемкости и материалоемкости конструкций сборного пространственного блока при одновременном повышении его прочности, жесткости, герметичности и надежности в работе по сравнению с известным решением, достигается за счет использования рационального поперечного сечения оболочки-блока и регулируемого предварительного напряжения всех элементов в поперечном сечении при наличии двойных поперечных рамок 4 и 5, что обеспечивает совместную их работу, как единого целого, и позволяет применять высокопрочные конструкционные материалы вместе с эффективыMè монолитными утеплителями.
Форл ула изобретения
1. Пространственный блок сооружения. включающий панели покрытия пола и стен и напрягающие элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности блока, герметичности стыков и снижения трудоемкости изготовления, напрягающие элементы выполнены в виде внутренних жестких и наружных жестких или гибких рамок, а панели блока заключены между рамками и соединены одна с другой через уплотнительные прокладки, при этом панели пола и потолка расположены с образованием свода и дополнительно напряжены посредством горизонтальных затяжек.
2. Блок сооружения по п. 1, отличающися тем, что, с целью обеспечения совместной работы рамок с панелями, жесткие элементы рамок соединены с панелями по площади их контакта.
3. Блок сооружения по п. 1, отличающийся тем, что уплотнительные прокладки выполнены из стеклоткани, пропитанной полимерным связующим.
Источники информации. принятые во внимание при экспертизе
1. Металлические транспортерные галереи пролетами 50 м и более. Технические решение. Ленпростройпроект. Л. О., ЦНИИпроектстальконструкция, шифр М вЂ” 24 — 85/
5732 Т.— Л., 1977, с. 4,33.
2. Авторское свидетельство СССР
Ке 526697 кл. Е 04 Ч 1/12, 1974.
964082
Редактор Е. Кинив
Заказ 7164/1
Составитель И. Ермолова
Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко
Тираж 724 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4