Мембранное покрытие эллиптическое в плане

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий большепролетных зданий различного назначения: спортивных, торговых, зрелищных. Целью изобретения является снижение материалоемкости, деформативности и эксплуатационных затрат. Покрытие включает наклонные пилоны 1, попарны соединенные ригелями 2 и образующие две рамы 3, арки 4 внешнего опорного контура, центральную пространственную конструкцию 5 нулевой гуассовой кривизны, мембранные оболочки 6 отрицательной гуассовой кривизны с формообразующей ортогональной сеткой. Контур решетчатой конструкции 5 образован ригелями 2 и трехгранными фермами 7. 5 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU „„1599495 (51)5 Е 04 В 7 14 с с с.! Гсfi>éс ° g cc

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4609605/23-33 (22) 29.11.88 (46) 15.10.90. Бюл. № 38 (71) Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В. А. Кучеренко (72) Л. И. Гольденберг, В. М. Горпинченко, В. И. Трофимов, 3. Е. Учитель, К. P. Тулебаев, М. М. Вайнштейн и А. С. Кайнарбаев (53) 69.024.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 678159, кл. Е 04 В 7/08, 1977. (54) МЕМБРАННОЕ ПОКРЫТИЕ ЭЛЛИПТИЧЕСКОЕ В ПЛАНЕ (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытий большепролетных зданий различного назначения: спортивных, торговых, зрелищных. Целью изобретения является снижеwe материалоемкости, деформативности и эксплуатационных затрат. Покрытие включает наклонные пилоны 1, попарно соединенные ригелями 2 и образующие две рамы

3, арки 4 внешнего опорного контура, центральную пространственную конструкцию 5 нулевой гауссовой кривизны, мембранные оболочки 6 отрицательной гауссовой кривизны с формообразующей ортогональной сеткой. Контур решетчатой конструкции 5 образован ригелями 2 и трехгранными фермами 7. 5 ил.

1599495

Изобретение относится к строительству

:,и может быть использовано для покры тий большепролетных зданий различного ,:назначения: спортивных, торговых, зрелищныхх.

Цель изобретения — снижение материалоемкости, деформативности и эксплуатационных затрат.

На фиг. 1 показано покрытие вид в плане; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез  — В на фиг. 1; на фиг. 5— узел 1 на фиг. 2.

Покрытие включает наклонные пилоны 1, попарно соединенные ригелями 2 и образующие две рамы 3, арки 4 внешнего опорного контура, центральную пространственную решетчатую конструкцию 5 нулевой гауссовой кривизны, мембранные оболочки 6 отрицательной гауссовой кривизны с формообразующей ортогональной сеткой. Контур решетчатой конструкции 5 образован ригелями 2 и трехгранными фермами 7, каждая из которых выполнена из плоской серповидной фермы 8. С помощью раскосов 9 и распорок 10 пояса плоской серповидной фермы 8 соединены с двумя криволинейными балками 11, повторяющими очертание верхнего пояса, фермы 8.

Пилоны 1 наклонены к горизонту под углом 30 и опираются на расстоянии 2/3 от основания на железобетонные промежуточные опоры 12. Жесткость при изгибе ригелем 2, соединяющих концы пилонов 1, составляет 0,25 от соответствующей жесткости пилонов 1. Трехгранные фермы 7 подвешены к углам наклонных рам 3 таким образом, что плоская серповидная ферма 8 составляет с плоскостью горизонта угол

45 — 53 . Трехгранные фермы 7 объединены между собой плоскими фермами 13, образуя центральную решетчатую конструкцию 5. Арки 4 внешнего опорного контура опираются на железобетонные консоли трибун 14 эллиптического очертания. Криволинейный внешний опорный контур имеет кривизны в двух ортогональных направлениях с соотношением горизонтальных и вертикальных стрелок подъема 1,5 — 2,5.

Соотношение значений стрелок оболочек, отнесенных к пролетам оболочек соответственно по вогнутой и выпуклой сторонам, равно 0,7 — 1,5. Соотношение жесткостей ригеля 2 и пилонов 1 принято из условия обеспечения эффекта гашения сейсмических сил.

Задаваемый угол наклона трехгранной фермы 7 обеспечивает ее оптимальную статическую работу, состоящую в том, что вертикальная составляющая цепных сил мембраны создает в ферме растягивающие напряжения, в значительной мере компенсированные сжимаюшими усилиями при ее работе по горизонтали как арки.

Угол наклона плоских серповидных ферм 8 в интервале 45 — 53 является оп25

5

4а

50 тимальным с точки зрения соотношения масс пролетной и контурной частей пространственной решетчатой оболочки. Увеличение угла наклона ведет к утяжелению пролетной части, а также к увеличению вертикального радиуса кривизны контурных арок для обеспечения стабильности больших мембранных оболочек и, соответственно, к утяжелению внешних контурных элементов.

Уменьшение угла наклона вызывает резкое возрастание распорных усилий в трехгранных фермах и их значительное утяжелени е от во эдей ств ия цепи ых с ил.

Соотношение значений стрелок оболочек вогнутого направления к выпуклому в интервале 0,7 — 1,5 при внешнем снего-и водоотводе обеспечивает стабильность мембранных ортотропных оболочек 6. При этом в выпуклом направлении сжимающие усилия не могут вызвать потерю устойчивости листа.

Соотношение горизонтальных и вертикальных стрелок подъема контурных арок 4 в интервале 1,5 — 2,5 обеспечивает наименьший распЬр в арках при обеспечении наружного водоотвода и стабильность мембранных оболочек 6 в выпуклом направлении.

Монтаж мембранного покрытия производится в следующей последовательности.

На подготовленной площадке монтируют-ся железобетонные конструкции трибун 14 и опоры 12 коробчатого сечения, после чего монтируются наклонные решетчатые рамы 3, составленные пилонами 1 и ригелями 2. К углам наклонных рам 3 подвешиваются трехгранные фермы 7. Их монтируют секциями по временным опорам, обеспечивающим проектное положение ферм.

Устанавливается пролетная часть центральной пространственной решетчатой конструкции 5, а следом за этим или одновременно по консолям трибун укладываются наружные контурные арки 4. Затем монтируется ортогональная сетка подкрепления, по которой ведется раскатка рулонированных полотен. После раскатки полотна прикрепляются к образующим.

Сочетание висячих ферм со стольными мембранными оболочками позволяет полнее использовать несущую способность стали на растяжение.

Предлагаемое мембранное покрытие отличается простотой монтажа, обеспечивает минимальный отапливаемый объем помещений и придает сооружению современный архитектурный о лик. Предлагаемая форма покрытия обеспечивает водо-и снегоудаление, а также нормальные видимость и освещенность перекрываемого зала (за счет использования трехгранных ферм в качестве светового фонаря).

1599495

Формула изобретения

Мембранное покрытие эллиптическое в плане, включающее мембранные оболочки ортогональной сеткой, опирающиеся на криволинейный внешний опорный контур и на продольные контурные элементы центральной конструкции, отличающееся тем, что, с целью снижения материалоемкости, деформативности и эксплуатационных затрат, покрытие снабжено рамами, каждая из которых образована наклонными пилонами и ригелем и соединена в углах с продольными контурными элементами центральной конструкции, выполненными в виде б трехгранных ферм, состоящих из плоской серповидной фермы, двух криволинейны < балок, повторяющих очертание верхнего пояса серповидной фермы, раскосов и распорок, соединяющих пояса и криволинейные балки, при этом плоская серповидная ферма составляет угол 45 — 53 с плоскостью горизонта, криволинейный внешний опорный контур имеет кривизны в двух ортогональных направлениях с соотношением

10 горизонтальных и вертикальных стрелок подъема 1,5 — 2,5, а отношение стрелок мембранных оболочек к их пролетам соответственно по вогнутой и, выпуклой сторонам составляет 0,7 — 1,5.

1599495

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москв а, Ж вЂ” 35, Рау шс ка я н а 6., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор И. Касарда

Заказ 3126

Соста витель А. Пятницкий

Техред А. Кравчук Корректор Т. Малец

Тираж 592 Подписное