Многопролетное покрытие здания

 

Использование: при строительстве производственных и гражданских зданий. В многопролетном покрытии здания, включающем установленные рядами складки произвольного профиля, опирающиеся своими торцами на подстропильные конструкции, складки одного ряда, опирающиеся на подстропильную конструкцию с одной ее стороны , смещены на половину длины волны относительно складок смежного ряда, опирающихся на подстропильную конструкцию с другой ее стороны, при этом точки максимума или минимума складок первого ряда расположены соответственно точкам минимума смежных с ними складок второго ряда. 4 ил.

ф

СОЮЗ СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 04 В 1/00, 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4869137/33 (22) 01.10.90 (46) 30.12,92. Бюл. ¹ 48 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) Б,В,Терентьев (ЯО) и Торрес Пачеко Рохель (CU) (56) Авторское свидетельство СССР

N1092259,,кл. Е 04 B 7/14, 1982.

Файбишенко. Металлические конструкции. М.: Стройиздат, 1984; с.197-200, рис.172 — 173. (54) МНОГОПРОЛЕТНОЕ ПОКРЫТИЕ ЗДА-.

НИЯ

Изобретение относится к строительству, а именно к строительным конструкциям большеllpoRGTHblx зданий различного назначения, и может быть преимущественно использовано при сооружении зданий в бесснежных климатических районах, характеризуемых фактором значительных ветровых воздействий, Территорйи, расположенные в зоне тро-, пического пояса земного шара, в особенности в непосредственной близости от океанского побережья, подвержены частому воздействию разрушительных ураганных ветров. В этих районах в качестве основного фактора нагрузки выступает ветровое давление, которое почти на всей поверхности кровли принимает отрицательное значение, реализуясь в виде сильного разрежения воздуха (отсоса).

Таким образом, в отличие от континентальных районов, где в качестве решающей компоненты выступает нагрузка, направ. !Ж, 1784720 А1 (57) Использование: при строительстве производственных и гражданских зданий. В многопролетном покрытии здания, включающем установленные рядами складки произвольного профиля, опирающиеся своими торцами на подстропильные конструкции, складки одного ряда, опирающиеся на подстропильную конструкцию с одной ее стороны, смещены на половину длины волны относительно складок смежно о ряда, опирающихся на подстропильную конструкцию с другой ее стороны, при этом точки максимума или минимума складок первого ряда расположены соответственно точкам минимума смежных с ними складок второго ряда.

4 ил. с ленная вертикально вниз (от действия снега и собственного веса конструкций), в тропических районах решающим фактором является результирующая постоянной и экстремальной ветровой нагрузок, также направленная по вертикали, однако не;Со вниз, а вверх.

Отсюда следует необходимость применения особых конструктивных мер, которые 1 снижали бы ветровую нагрузку. Прежде всего сказанное относится к традиционным конструкциям покрытия зданий, рамного типа. Уменьшение строительной высоты по1 аЪ крытия, ликвидация фонарей вентиляции и освещения существенно снижает интенсивность ветрового давления, которое нарастает с увеличением высоты.

Следует также обратить внимание на еще одну особенность работы традиционных конструкций покрытий большепролетных зданий. Наиболее рациональными иэ них являются металлические конструкции, 1784720 однако они требуют развитой системы связей в уровне сжатых поясов несущих систем. Функции связей в странах с континентальным климатом выполняют прогоны или панели покрытия, которые рас- 5 полагаются в уровне верхних сжатых поясов стропильных ферм. В уровне нижних растянутых йоясов система связей может быть эйачйтельно более" разреженной.

Однако в условиях Уроггического клима- 10 та прй" =пбперемейном действйи ветровой нагрузки и нагрузки, например, от подвесных кранов верхние и нижние пояса систем могут работать как на растяжение, так и на сжатие, причем на уровне предельных уси - 15 лий. Поэтому лрактически требуется устройство развйтых связей в уровне обоих поясов. Или же требуется принципиально иное конструктивное решение всей системы покрытия,:: ",, .. 20

Известна конструкция покрытия здания электролитейного цеха на алюминиввом за- воде фирмы "А1сап" в г, Нюрнберг (ФРГ), сооруженное йо проекту, разработанному фирмой "Р!апипо Fahr Und Partner". В кон- 25 струкции покрытия йредусмотрены двускатные ф6нари, выполненные в видЕ треугольных решетчатых складок (ферм), к которым nîäâåøåíû плоские панели покрытия. В конструкции использован прийцип ЗО совмещения несущих, ограждающих и связевых функций во всех элементах шатра, т.е. практически исключены специальные сйстемы связей.

Известно также конструктивное реше- 35 ние шатра (1), отличающееся тем, что в качестве торизонтал ьного элемента покрытия использована металлическая мембрана с предварительно напряженными бортовыми элементами, прикрепляемыми к нижним по- 40 ясам:треугольйой формы.

В качестае прототипа вйбранэ-конструкция покрытйя, состоящая из решетчатых металлических складок треугольного или полигонального очертанйя, опирающйхся 45 на. подстропильные конструкцйи, в пределах их строительной высоты, так, что торцевые стержни складок формйруют решетку подстропильных ферм. Естественный водоотвод обеспечивается за счет наклона гра- 50 ней складок (2).

Достоинством этого типа покрытия является то, что решетчатые складки обладают большей жесткостью; чем плоские фермы, поэтому их высота может быть 55 уменьшена до 1/10-1/15 их пролета, Расйолагаясь в пределах высоты подстропильных конструкцйй, они не увеличивают высоты всего шатра и тем самым снижают интенсивность ветрового давления на кровлю по сравнению со зданием рамного типа со скатной кровлей. Кроме того, такая конструкция подходит также для перекрытия не только прямоугольных, но и круглых трапециевидных и других сложных планов. При этом решетчатые складки могут иметь переменное по высоте сечение и переменную ширину волны.

Недостатком этой системы покрытия является то, что она не обеспечивает необходимой естественной освещенности и вентиляции внутренних помещений здания.

Вместе с тем, использование светопрозрачных панелей и зенитных фонарей в условиях жаркого климата нецелесообразно, так как не допускается прямая инсоляция мест нахождения человека. Кроме этого, устройст- . во зенитных фонарей или других светопроницаемых элементов связано с keобходимостью обеспечения их водонепраницаемости, что не только дополнительно удорожает конструкцию кровли, но, к тому же, не всегда ведет к желаемому результату.

Следует также отметить, что данное металлическое складчатое покрытие не является полностью бессвязевым- при большой длине треугольных складок они нуждаются в системе связей по нижним поясам для восприятия горизонтальных seTpoeblx и технологических воздействий, особенно при наличии подвесных кранов.

Целью настоящего предполагаемого изобретения является сниженйе массы и стоимости строительных конструкций покрытия производственно или гражданского здания, а также обеспечение благоприятного микрбклимата внутренних помещений за счет обеспечения необходимых естественных освещенности и:вентиляции.

Поставленйая цель достигается благодаря тому; что в многопролетном покрытии здания, включающем установленные рядами складки произвольного покрытия зда-" ния, включающем установленные рядами складки произвольного профиля, Опирающиеся своими торцами на подстропильные конструкции,"складки одного ряда, опи рающиеся на подстропильную конструкцию с одной ее сторайы, смещены на половину длйны волны относительно складок смежного ряда, опирающихся на подстропильную конструкцию с другой ее стороны, при этом точки максимума или минимума складок первого ряда расположены соответственно точкам минимума или максимума смежных с ними складок второго ряда, На фиг.1 представлена предложенная конструкция шатра здания с треугольными складками; на фиг.2 — то же, с многоуголь1784720 уменьшению общей высоты здания, а, значит, и к дополйительному снижению ветрового давления.

Самым существенным фактором умень10 относительно смежного ряда складок; опишения ветровой нагрузки на шатер здания рающихся с другой стороны Hà ту же самую подстропильную фермы, В результате с обеих сторон образуются вертикальные ripoявляется высокая воздушная проницаемость кровли (зэ счет наличия вертикальных емы 4, которые могут быть закрыты дроемов). Это решающим образом сказыва15 оконными элементами 5. Через эти проемы ется на снижении интенсивности экстремального ветрового давления и означает или окна осуществляется доступ непрямого солнечного света и атмосферного воздуха, . соответствующее уменьшение расчетных усилий в элементах покрытия, а также, как следствие, снижение характеристик их маспричем обеспечивается сквозное прямое проветривание, сы и стоимости. Одновременно за счет отсо20

Количество открытых или застекленных са воздуха внутренних помещений через проемов может быть определено, исходя из требований освещенности или вентилируе- проемы в кровле дополнительноулучшается мости внутрейних помещений, Их число ре-; естественная вентиляция здания.

Ограниченная длина складок позволяет гулируется длиной одной складки, причем легко решить проблемы их доставки на меподстропильная конструкция 3, на которую непосредственно опираются складки, в: сто строительства в состоянии высокой засвою очередь может опираться на подстро- водской готовности, беэ особых пильные конструкции второго порядка 6, затруднений произвести укрупнительную сборку монтажного блока и последующую тэк, что они образуют систему ортогонально его установку исполняют функции главных и фермы 3— вспомогательных.

Количественное сопоставление технико-экономическйх показателей типового

Очевидно, что величина пролета всего проекта с проектом, осуществленным по покрытия L1 или L2 и шаг колонн В должны предложенной схеме выявило следующие быть кратны длине отдельной складки результаты

Такимобразом,формируется простран- : .1) общий расход стали, включая и подственный шарнирно связанный блок покры- крановые конструкции при замене мостотия, построенный по принципу балочной вых кранов на подвесные, в новом проекте клетки, При необходимости обеспечить не- сократился íà 30%:

2) нэ 40% сократился обьем фундаменрекрытия, они . .;.снабжаются .. тов; горизонтальными элементами7, располага- 3) возникла возможность применения емыми в уровнях поясов складок и воспри-: передовой технологии для иэготовления, нимающими усилия OT опорных моментов. - транспортировки M монтажа конструкций;

4) на 25% уменьшились проектные сроПример. По предложенной на фйг,1 45 конструктивной схеме бь1л разработан тех- ки строительства; нический проект металлического промзда-: . 5) улучшился архитектурный вид здания в соответствии с данными типового проекта, разработанного в республике Куния;

6) улучшился внутренний климат в здании и социальные условия работников прота с типовым показало, что при подобной изводства конструкции шатра, кроме решения задачи То есть, предложенная ко, струкция поестественного освещения и проветривания крытия дает возможность решить целый комплекс проблем, возникающих при провнутренних объемов эдэния, одновременектировании и строительстве зданий в услопокрытия в продольном и поперечном направлениях, что практически исключает необходимость постановки каких-либо дополнительных систем связей. ными складками; на фиг,3 — то же, с трапециевидными. складками; на фиг.4 — то же, с прямоугольными складками.

Складки покрытия 1 своими торцевыми элементами 2 опираются на подстропильные конструкции 3 в шахматном порядке так, что ряд складок, опирающийся на подстропильную конструкцию с одной ее стороны смещен на половину длины Волны расположенных ферм, в которой фермй 6 30 разрезность складок по длине пролета пе- 40 ба. Сравнение результатов опытного проек- 50 ного достигается высокая жесткость блока 55

Наличие системы ортогональных подстропильных конструкций создает благоприятные условия для использования подвесного транспорта значительной грузоподъемности, что, по сравнению с использованием мостовых кранов, ведет к виях жаркого и, особенно, тропического климата.

Формула изобретений

Многопролетное покрытие здания, включающее установленные рядами склад7

1784720 ки произвольного профиля, опирающиеся . своими торцами на подстропильные конструкции;.о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения естественных освещенйя и вентиляции, снижения материалоемкости за счет уменьшения ветровой нагрузки на кровлю, складки одного ряда. опирающиеся на подстропильную конструкцию с одной ее стороны, смещены на половину длины волны складки относительно складок смежного ряда, опирающихся на подстропильную конструкцию с другой ее стороны, при этом

5 точки максимума или минимума складок первого ряда расположены соответственно с точками мийймума или максимума смежных с ними складок второго ряда. б

1784720

1784720 тавитель Б Т Р Корректор Л У .Те ентьев,Д кач

ooccT гентал

Техред M ÌîPãå писное CP

113 и комбинат "Патент". г. твенно-издательский к

Производственно-и га ина, 101

Ужгород, ул. Гагар

Редактор Н,Егоров ри ГКНТ СС б етениям и о р тк ытиям при митета по изо р, 4/5 а ственного коми

035 Москва Ж