Пространственное покрытие зданий и сооружений

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 Е 04 В 7 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 38!9957/29-33 (22) 07.12.84 (46) 23.06.86. Бюл. № 23 (71) Московский научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования (72) Г. И. Акулов, Э. 3. Жуковский, А. П. Зарудский, В. А. Максименко, С. Е. Сокольский и В. Ф. Шабля (53) 69.024.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 966187, кл. Е 04 В 7/14, 1981. (54) (57) 1. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ПОКРЫТИЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ преимушественно квадратного плана, включающее центральный и боковые элементы в виде оболочек положительной или нулевой кривизны, отличающееся тем, что, с целью повышения пространственной жесткости и увели„„SU„„1239239 А1 чения пролета, центральный элемент выполнен из оболочек, продольные оси которых пересекаются с образованием крестообразной формы в плане, а боковые элементы расположены между ветвями центрального элемента и выполнены составными с изломом поверхности по линиям, совпадаюшим с диагоналями покрытия.

2. Покрытие по п. 1, отличающееся тем, что боковые элементы выполнены в виде попарно пересекающихся веерных сводов с ребрами, причем последние пересекаются в точках, расположенных по периметру покрытия в местах его пересечения с линиями сопряжения боковых элементов с центральным.

3. Покрытие по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным в его центре под оболочкой крестообразным элементом, концы которого жестко сопряжены в углах боковых элементов.

1239239

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве покрытий зданий и сооружений.

Целью изобретения является повышение пространственной жесткости и увеличение пролета.

На фиг. 1 изображено формообразование центрального элемента покрытия, аксонометрия; на фиг. 2 — формообразование боковых элементов покрытия, аксонометрия; на фиг. 3 — пространственное покрытие, обший вид, аксонометрия; на фиг. 4 — поперечный разрез по диагонали покрытия; на фиг. 5 — — узел опирания крестообразного элемента.

Центральный элемент 1 покрытия образован оболочками 2 и 3, продольные оси 4 и 5 которых пересекаются в центре 6 покрытия, при этом они образуют крестообразную форму в плане. Эти оболочки могут быть очерчены по поверхностям, имеющим одинаковую или разную кривизну в двух направлениях; в последнем случае в месте сопряжения оболочек образуются изломы по диагоналям 7 покрытия.

Боковые элементы 8 состоят из двух половин и являются угловыми фрагментами сомкнутого свода со стрельчатыми изломами 9 поверхности, расположенными по диагоналям 7 покрытия. Такое взаимное расположение центрального и боковых элементов образует комбинированное покрытие с планом, близким к квадрату. Возможна также и многоугольная форма плана. В углах покрытия расположены контрфорсы или колонны 10. Боковые элементы могут быть выполнены в виде попарно пересекающихся по изломам 9 веерных сводов с ребрами 11, причем последние пересекаются в точках 12 по периметру покрытия в местах его пересечения с линиями 13 сопряжения боковых элементов с центральными. В центре покрытия под оболочкой может быть расположен крестообразный элемент 14, концы 15 которого жестко сопряжены в углах боковых элементов.

В центре покрытия и по середине контура расположен центральный элемент крестообразной формы, который очерчен по пологой поверхности двоякой кривизны. В этих зонах покрытия система ребер может быть ортогональной, поскольку здесь, в основном, безмоментное состояние конструкции. В угловых зонах покрытия, где значительные главные сжимающие и растягивающие усилия, действующие по плошадкам, расположенным под углом 45 к осям 4 и 5, ортогональная система ребер нецелесообразна. Рациональная конструктивная схема этого ком бинированного покрытия достигается за счет ребер в местах изломов 9 поверхности боковых элементов, воспринимающих главные сжимающие усилия, действующие по диагоналям плана. Главные растягивающие усилия могут быть восприняты армату3

1О !

45 у)

55 рой, расположенной в ребрах 11. Благодаря этому достигается оптимальная статическая работа покрытия. Оно обладает и более высокой пространственной жесткостью по сравнению с гладкой сферической оболочкой того же пролета. При значительных пролетах дополнительное увеличение пространственной жесткости покрытия может быть достиг нуто за счет крестообразного элемента 14. расположенного под оболочкой, концы 15 которого жестко оперты на ребра в месте изломов 9 веерных сводов. В этом случае образуется перекрестная система диагональных арок, повышающая жесткость пространственной системы. В местах опирания концов 15 крестообразных элементов расположен столик 16: в этой зоне должен быть обеспечен перепуск арматуры ребер, а для восприятия поперечных сил необходимы шпоночные пазы 17.

Таким образом, высокая несущая способность оболочки достигается качественно новым сочетанием центральной крестообразной оболочки, повышающей обшую жесткость, и угловых зон с повышенными прочностными качествами, обусловленными расположением ребер по линии главных усилий. Увеличение пролета достигается тем, что центральный крестообразный элемент может иметь значительные размеры, поскольку он очерчен по форме двоякой кривизны и подкреплен жесткими угловыми оболочками, обеспечивающими также и общую устойчивость.

Поскольку центральный крестообразный элемент жестко сопряжен по линиям 13 с боковыми угловыми элементами, организуется совместная работа этих элементов в единую пространственную систему.

Распор пространственного покрытия воспринимается контрфорсами или колоннами в углах покрытия. В случае необходимости опоры соединяются затяжками по периметру покрытия. Возможен также рамный контур, состоящий из периметральных ригелей 18, а также угловых колонн 10 и промежуточных колонн, расположенных, например, в точках 12.

Монтаж такого покрытия может быть выполнен консольно-навесным способом, который псзволяет без промежуточных опор собрать оболочку. После установки опор и контура покрытия в первую очередь собираются навесным способом боковые элементы, затем устанавливается крестообразный элемент 14, который замыкает диагональную арочную систему покрытия. В последнюю очере,т» на контур боковых оболочек устанавливаются плиты центрального элемента.

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

Ориентировочный экономический эффект от внедрения изобретения должен составить около 10 руб/м- покрытия.

1239239 фиг.2

1Ч у яаксеи6 Р г, B Бттяга

Составитель к;орректор .

Техре1 H. Bepec По 1иисиое р В Иваиова

3362/25 еиного комитета

Заказ 3 Пи Госуларствеи - „открыти"

jJ3O35, Москва,, г. У кгоРод, Ул

ППП crIaTeHT» филиал