Узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в пространственной предварительно напряженной блок-ферме
Владельцы патента RU 2247813:
Красноярская государственная архитектурно-строительная академия (КрасГАСА) (RU)
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытия отапливаемых промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Достигаемый технический результат изобретения - более полное использование прочностных свойств конструкции за счет предварительного напряжения и создания “следящих” за деформациями ползучести усилий предварительного напряжения в целях уменьшения потерь преднапряжения. Для решения поставленной задачи узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в пространственной предварительно напряженной блок-ферме, включающее траверсу с ребрами жесткости, на которой закреплены посредством фиксаторов гибкие арки верхнего пояса и нижний пояс-затяжка в виде тонкой полосы, согласно изобретению снабжено средством для сохранения усилия предварительного напряжения в виде рессор, связанных с нижним поясом, установленным с возможностью перемещения, при этом на концах нижнего пояса вварены металлические стержни, которые пропущены через отверстия, выполненные в траверсе, и оперты при помощи упорных шайб и гаек на рессоры, расположенные с наружной стороны траверсы, фиксаторы гибких арок приварены к ребрам жесткости траверсы и расположены совместно с установленными в них гибкими арками в прорезах, выполненных на концах нижнего пояса-затяжки. 5 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для покрытия отапливаемых промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений.
Известна пространственная предварительно напряженная металлическая блок-ферма, содержащая верхний и нижний гибкие пояса, составной по длине жесткий стержень, соединенный с концами фермы при помощи траверс [Авт. свид. №421743, Е 04 С 3/04].
Недостатком известной фермы является низкая ее эффективность из-за сложности создания предварительного напряжения путем распирания домкратами отдельных частей жесткого стержня и установки в образовавшийся зазор вставки.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в известной пространственной предварительно напряженной ферме, принятой за прототип [Авт. свид. №1638284, Е 04 С 3/00]. Известная ферма состоит верхнего пояса, включающего ребристые плиты с утеплителем и кровлей, уложенные на гибкие арки, нижнего пояса-затяжки в виде тонкой полосы, установленных между ними вертикальных распорок, раскосов и поперечных траверс, установленных по концам фермы, к которым прикреплены верхний и нижний пояса, причем поперечные траверсы снабжены наклонной полкой, к которой на высокопрочных ботах прикреплены концы нижнего пояса и фиксаторы-карманы с гибкими арками.
Недостатком прототипа являются потери усилия предварительного напряжения в нижнем поясе, обусловленные деформациями ползучести и температурно-влажностными деформациями в древесине ребер плит верхнего пояса, температурными деформациями металла нижнего пояса, и, как следствие, не в полной мере использование прочностных свойств конструкции с жестким выполнением соединения верхнего и нижнего поясов.
Задача изобретения - более полное использование прочностных свойств конструкции за счет предварительного напряжения и создания “следящих” за деформациями ползучести усилий предварительного напряжения в целях уменьшения потерь преднапряжения.
Для решения поставленной задачи узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в пространственной предварительно напряженной блок-ферме, включающее траверсу с ребрами жесткости, на которой закреплены посредством фиксаторов гибкие арки верхнего пояса и нижний пояс-затяжка в виде тонкой полосы, согласно изобретению снабжено средством для сохранения усилия предварительного напряжения в виде рессор, связанных с нижним поясом, установленным с возможностью перемещения, при этом на концах нижнего пояса вварены металлические стержни, которые пропущены через отверстия, выполненные в траверсе, и оперты при помощи упорных шайб и гаек на рессоры, расположенные с наружной стороны траверсы, фиксаторы гибких арок приварены к ребрам жесткости траверсы и расположены совместно с установленными в них гибкими арками в прорезах, выполненных на концах нижнего пояса-затяжки.
На фиг.1 изображено узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в пространственной предварительно напряженной блок-ферме; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид сбоку; на фиг.4 - вид в объеме с наружной стороны блок-фермы; на фиг.5 - вид в объеме с внутренней стороны блок-фермы.
Узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в пространственной предварительно напряженной блок-ферме включает траверсу 1 с ребрами жесткости 2 и 3, расположенными с обеих сторон траверсы. К ребрам 2 приварены фиксаторы 4, в которых закреплены гибкие арки 5 верхнего пояса посредством болтовых соединений 6. С наружной стороны траверсы на ребра 3 приварены рессоры 7, взаимодействующие с нижним поясом 8, выполненным в виде металлической полосы. При этом на конце нижнего пояса 8 выполнены прорези 9 под гибкие арки, по контуру приварены стержни 10, выступающие концы которых пропущены через отверстия 11 в траверсе 1 и между рессорами 7. Стержни 10 оперты на рессоры 7 через упорные шайбы 12, например, в виде швеллеров и гайки 13. С внутренней стороны траверсы 1 нижний пояс 8 установлен с возможностью перемещения на скошенных ребрах 14 и закреплен на приваренной к ребрам 14 пластине 15 посредством болтовых соединений 16, расположенных в пазах 17, выполненных в нижнем поясе 8.
В процессе эксплуатации конструкции рессоры будут регулировать усилие предварительного напряжения, сохраняя его, несмотря на ползучие и температурно-влажностные деформации в древесине и температурные деформации металла.
Использование предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом позволяет создавать и сохранять усилие предварительного напряжения в процессе эксплуатации, тем самым сохраняя несущую способность и жесткость конструкции.
Такое решение дает более полное использование прочностных свойств конструкции, уменьшает потери преднапряжения, что приведет к сохранению несущей способности и жесткости.
Узловое сопряжение верхнего и нижнего поясов в пространственной предварительно напряженной блок-ферме, включающее траверсу с ребрами жесткости, на которой закреплены посредством фиксаторов гибкие арки верхнего пояса и нижний пояс-затяжка в виде тонкой полосы, отличающееся тем, что оно снабжено средством для сохранения усилия предварительного напряжения в виде рессор, связанных с нижним поясом, установленным с возможностью перемещения, при этом на концах нижнего пояса вварены металлические стержни, которые пропущены через отверстия, выполненные в траверсе, и оперты при помощи упорных шайб и гаек на рессоры, расположенные с другой стороны траверсы, фиксаторы гибких арок приварены к ребрам жесткости траверсы и расположены совместно с установленными в них гибкими арками в прорезах, выполненных на концах нижнего пояса-затяжки.
