Пространственное покрытие зданий и сооружений

 

1. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ПОКРЫТИЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, J 1 10 включающее центральный элемент в виде кольцевой фермы, боковые оболочки, опертые одним концом на центральный элемент, а другим - на размещенные по периметру покрытия опоры, и дополнительные оболочки, расположенные между боковы.ми, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик за счет обеспечения возможности регулирования аэрации и освещенности здания, боковые и дополнительные оболочки выполнены из частей, щарнирно прикрепленных к опорам и нижнему , и верхнему поясам центрального элемента и примыкающих друг к другу с возможностью поворота относительно радиальных осей покрытия. (Л СХ) со О) со Oi иг f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1183636 (5И 4. Е 04 В 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3780559/29-33 (22) 16.08.84 (46) 07.10.85. Бюл. № 37 (72) Г. И. Акулов, Э. 3. Жуковский, А. П. Зарудский и В. Ф. Шабля (71) Московский научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования (53) 69.024.4 (088.8) (56) Составные железобетонные оболочки.

М.: МНИИТЭП ГлавАПУ, 1983, с. 60, рис. 1.

Авторское свидетельство СССР № 536291, кл. Е 04 В 7/08, 1975. (54) (57) 1. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ПОКРЫТИЕ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЙ, включающее центральный элемент в виде кольцевой фермы, боковые оболочки, опертые одним концом на центральный элемент, а другим — на размещенные по периметру покрытия опоры, и дополнительные оболочки, расположенные между боковыми, отличаюи1ееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик за счет обеспечения возможности регулирования аэрации и освещенности здания, боковые и дополнительные оболочки выполнены из частей, шарнирно прикрепленных к опорам и нижнему, и верхнему поясам центрального элемента и примыкающих друг к другу с возможностью поворота относительно радиальных осей покрытия.

1183636

2. Покрьггие по п. 1, отличающееся тем, что контуры смежных поворотных частей оболочек выполнены прямолинейными.

3. Покрытие по п. 1, отличающееся тем, что контуры смежных поворотных частей оболочек выполнены криволинейными и снабжены диафрагмами, перекрывающими промежутки между контурами.

4. Покрытие по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что верхний пояс центрального элемента выполнен из частей, шарнирно соединенных между собой и с вершинами боковых оболочек, и снабжен телескопическими штангами, жестко или шарнирно прикрепленными к нижнему поясу и к шарнирному соединению

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве покрытия зданий и сооружений.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик за счет обеспечения возможности регулирования аэрации и освещенности здания.

На фиг. 1 изображено пространственное покрытие, аксонометрия; на фиг. 2 — фрагмент покрытия с единым центральным элементом при закрытых оболочках, аксонометрия; на фиг. 3 — то же, при раскрытых оболочках, аксонометрия; на фиг. 4 — фрагмент покрытия с составным центральным элементом при закрытых оболочках, аксонометрия; на фиг. 5 — то же,при раскрытых оболочках, аксонометрия; на фиг. 6 — составной центральный элемент, разрез; на фиг. 7 — поворотные части оболочек при прямолинейных контурах, разрез; на фиг. 8— то же, при криволинейных контурах с жесткими диафрагмами; на фиг. 9 — то же, при криволинейных контурах с гибкими диафрагмами.

Пространственное покрытие включает центральный элемент в виде кольцевой фермы с верхним 1 и нижним 2 поясами, а также с раскосами 3, которые являются диафрагмами боковых оболочек. Покрытие имеет также опоры 4 по периметру, боковые и дополнительные оболочки. Каждая боковая оболочка состоит из двух поворотных частей

5 и 6, сопряженных по радиальному контуру 7. Каждая дополнительная оболочка также состоит из двух поворотных частей 8 и 9, сопряженных по линии 10. Линии взаимного сопряжения оболочек расположены в радиальном направлении покрытия. Поворотные части боковых и дополнительных

1О

35 частей верхнего пояса между вершинами боковых оболочек.

5. Покрытие по пп. 1 — 4, отличающееся тем, что дополнительные оболочки снабжены стержнями, каждый из которых шарнирно соединен одним концом с вершиной боковой оболочки, а другим концом — с телескопической штангой.

6. Покрытие по пп. 1 — 5, отличающееся тем, что центральный элемент выполнен составным, из двух концентрически расположенных ферм с общим нижним поясом, причем внутренняя ферма выполнена неподвижной, а верхний пояс и раскосы наружной фермы — подвижными и расположены параллельно верхнему поясу и раскосам внутренней фермы.

2 оболочек снабжены шарнирами 11, установленными у опор, и шарнирами 12, — на нижнем поясе центрального элемента. Верхний пояс центрального элемента снабжен дополнительными шарнирами 13, расположенными в вершинах боковых оболочек, и дополнительными шарнирами 14, — между ними, причем последние соединены нижним поясом центрального элемента при помощи телескопических штанг 15. Для возможности поворота частей дополнительных оболочек вершины последних по периметру покрытия соединены стержнями 16, снабженными дополнительными шарнирами 17 и !8 в вершинах оболочек и между ними соответственно. Шарниры 18 и опоры 4 покрытия соединены дополнительными телескопическими штангами 19. Шарниры 17 могут быть расположены на периметральных элементах покрытия.

Центральный элемент покрытия выполнен составным, из двух концентрически расположенных ферм с общим нижним поясом 2, причем верхний пояс 1 и раскосы 3 внутренней фермы неподвижны, а верхний пояс 20 и раскосы 21 наружной фермы подвижны и расположены параллельно верхнему поясу и раскосам другой фермы.

Система трансформации покрытия работает следующим образом.

Поворотные части боковых и дополнительных оболочек, снабженные шарнирами

11 и 12, имеют возможность поворачиваться вокруг оси, проходящей через эти шарниры.

Наличие дополнительных шарниров 13 и 14 в верхнем поясе центрального элемента позволяет менять его геометрию при помощи изменения длины телескопической штанги 15.

При удалении штанги верхний пояс элемента

«ломается», а раскосы 3, являющиеся одно1183636 временно диафрагмами боковых оболочек, поворачиваются относительно шарниров 12.

Таким образом, происходит синхронный поворот двух частей боковых оболочек.

Аналогичным образом происходит поворот частей дополнительных оболочек при удлинении дополнительных телескопических штанг 19 и изменении геометрии пояса, состоящего из стержней 16 с дополнительными шарнирами 17 и 18.

В случае выполнения центрального элемента в виде единой кольцевой фермы распор пространственной системы покрытия воспринимается радиальными диафрагмами оболочек и нижним замкнутым поясом.

При значительных пролетах покрытия и больших распорных усилиях целесообразно центральный элемент выполнять составным I из двух концентрически расположенных ферм, в этом случае распор в центре воспринимается внутренней неподвижной фермой, а подвижные верхний пояс и раскосы наружной фермы служат для трансформации боковых оболочек.

Радиальные контуры 7 и 22 смежных поворотных частей оболочек могут быть выполнены прямолинейными или криволинеиными. В первом случае ось вращения поворотных частей, которая проходит через шарниры 11 и 12, совпадает с радиальными контурами оболочек. Поэтому при повороте эти контуры в пространстве не перемещаются, а лишь поворачиваются друг относительно друга. При повороте частей оболочек в случае криволинейных контуров последние перемещаются в пространстве относительно осей, проходящих через поворотные шарниры, В этом случае смежные контуры должны быть расположены с промежутками, которые перекрываются жесткими 23 либо гибкими 24 диафрагмами. Жесткие диафрагмы 23 закрепляются к нижним поясам центрального элемента и опорам покрытия, а гибкие диафрагмы 24 — непосредственно к смежным контурам 22 поворотных частей оболочек.

Герметизация указанных узлов при закрытом покрытии обеспечивается с использованием упругих прокладок 25 типа гернита, губчатой

10 резины и др., устанавливаемых по линиям сопряжения контуров и диафрагм.

Водоотвод с покрытия осуществляется открытым способом, т. е. непосредственно по поверхности оболочек по ендовам 26, расположенным вдоль радиальных контуров оболочек.

Наличие в покрытии оболочек, состоящих из двух или нескольких поворотных частей, позволяет обеспечить возможность регулирования аэрации и освещенности пространства под покрытием и тем самым расширить функциональные возможности здания и область использования этих конструкций, а также отказаться от применения дорогостоящих и сложных систем вентиляции, зенитных фонарей и т. д. В покрытии все оболочки

25 или только часть из них могут быть -,ðàíñформируемыми.

Предлагаемое изобретение может быть использовано для зданий спортивного, зрелищного и др. назначений в основном в юж30 ных районах страны. Трансформация покрытия позволяет подобрать оптимальный режим здания, добиться требуемых акустических и световых эффектов.

Оболочки покрытия могут быть выполнены из железобетона, металла, пластмасс, дерева и из сочетания этих материалов.!

183636

Редактор, ! ратилао

За каз 624!1, 32

Составитель В. Виниченко

Текред !!. В< рес Кор1н KT(1)l А. Обпучар

Тираж 6!)5 l10!1 f I l l «и ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПГ1П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4