Пространственная конструкция-структура повышенной сейсмостойкости

Изобретение относится к области строительства, в частности к пространственным конструкциям. Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости и устойчивости при больших статических и динамических нагрузках. Пространственная конструкция-структура повышенной сейсмостойкости включает стержневые элементы из стеклопластиковых труб и узловые соединения также из стеклопластиковых труб только большего диаметра. В верхних узловых соединениях образуются по шесть стержневых элементов, расположенных друг от друга под углом 60° и направленных вниз относительно горизонтальной плоскости под углом 30°. В средних по вертикальности узловых соединениях сходятся по три стержневых элемента - из верхних и нижних узловых соединений под углом 120° в плане и под углом 30° относительно горизонтальной плоскости. Нижнее узловое соединение, расположенное на одной оси с верхним, создано таким же образом, как и верхнее, только перевернуто, кроме того, в нижнем узловом соединении, кроме восходящих, расположены еще шесть горизонтальных стержневых элементов, направленных к другим нижним узловым соединениям и смещенных относительно восходящих стержневых элементов на 30° в плане, которые образуют нижний пояс пространственной конструкции-структуры. 4 ил.

 

Данное изобретение относится к строительству, в частности к пространственным конструкциям, узловые соединения и стержневые элементы которой выполнены из стеклопластиковых труб, и может быть использовано в качестве несущих конструкций и покрытий промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий. Может применяться практически для любых объектов, где необходимо перекрытие больших площадей в районах с повышенной сейсмоактивностью.

Известно пространственное стержневое покрытие - верхний и нижний пояса его представляют собой решетчатую конструкцию, элементы которой выполнены в виде трапецеидального профиля из листового проката. Раскосный пространственный блок изготовлен также из трапецеидального профиля штампованием. Пояса соединяются с раскосным блоком с помощью болтов (патент SU 687205 А1 от 25.09.79, Е04В 5/10).

Недостатком такого решения является сложность изготовления раскосов в виде пространственного блока и трудоемкость сборки.

Известна объемно-формованная структурная конструкция. Основой конструкции являются объемно-формованные тонколистовые элементы унифицированной геометрической формы, которые выполняются из тонколистовой рулонированной стали толщиной t=0,5…3,0 мм. Особенность объемно-формованной структурной конструкции заключается в том, что стальные полосы изгибаются в противоположных направлениях по правой или левой винтовой линии и соединяются между собой по конгруэнтным граням, причем каждый последующий присоединяемый элемент должен быть изогнут в направлении, обратном направлению изгиба предыдущего (патент RU 2265110 С2 от 27.11.05, Е04В 5/10).

Недостатками этой конструкции являются высокая трудоемкость, сложность технологического процесса изготовления и значительный расход стали.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является комбинированное пространственное структурное покрытие, содержащее пространственный каркас из соединенных в узлах стержней поясов и раскосов и размещенных в средней части пространственного каркаса вдоль пролета. Жестко прикрепленные к узлам нижнего пояса каркаса нижние и расположенные над каркасом верхние пролетные подкрепляющие элементы установлены на опоры и расположены вдоль пролета жестко прикрепленными к узлам нижнего пояса нижними и монтированными над каркасом верхними контурными подкрепляющими элементами, причем верхние контурные и пролетные подкрепляющие элементы жестко прикреплены к узлам верхнего пояса пространственного каркаса (патент RU 80471 U1 от 10.02.09, Е04В 1/58).

Недостатками этого решения являются высокая трудоемкость из-за большого пролета конструкции, сложность технологического процесса изготовления. При данном виде покрытия с большим пролетом возникают значительные горизонтальные усилия на боковые опоры.

Целью заявленного изобретения является повышение жесткости всей конструкции, решение устойчивости при больших статических и динамических нагрузках, увеличение несущей способности, упрощение монтажа.

Сущность этой конструкции заключается в эффекте упругости, в способности выдерживать огромные динамические нагрузки, сохраняя при этом динамическую устойчивость и прочность, в частности, из-за относительно высокого коэффициента внутреннего поглощения энергии, в которой в качестве демпфера выступает сама конструкция, по форме, в сечении, напоминающая пружину.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид пространственной конструкции; на фиг.2 - фрагмент плана пространственной конструкции; на фиг.3 - сечение; на фиг.4 - фрагмент пространственной конструкции.

Система состоит из верхних узловых соединений 1 (фиг.3 и 4), из которых образуются шесть стержневых элементов 4, расположенных друг от друга под углом 60° и направленных вниз под углом 30° относительно горизонтальной плоскости. В средних узловых соединениях 2 сходятся по три стержневых элемента 4, 5 с верхних 1 и нижних 3 узловых соединений под углом 120° относительно друг друга в плане. Здесь узловое соединение 2 выполняет еще роль и стабилизатора. Нижнее узловое соединение 3 расположено строго под верхним узловым соединением и создано таким же образом, только перевернуто. Кроме того, в нижнем узловом соединении 3, в котором кроме восходящих стержневых элементов 5 в нижней его части расположены еще шесть стержневых элемента 6 под углом 60° друг от друга, направленные к другим нижним узловым соединениям 3, располагающиеся в одной горизонтальной плоскости и смещенные относительно верхних стержневых элементов 5 на 30° в плане. Горизонтальные стержневые элементы 6 и нижние узловые соединения 3 представляют собой нижний пояс, в котором образовавшиеся равносторонние треугольные ячейки образуют правильные шестиугольники или могут организовывать другие правильные многоугольники.

Конструкция включает в себя стержневые элементы из стеклопластиковых труб 4, 5, 6 и узловые соединения также из стеклопластиковых труб только большего диаметра 1, 2, 3 (фиг.3 и 4).

Предлагаемая форма пространственной конструкции-структуры применяется следующим образом. В конструкциях узловых соединений 1, 2, 3, которые представляют собой цилиндрическую форму из стеклопластика, предварительно вырезаются отверстия, по диаметру совпадающие с внешним диаметром стержневых элементов 4, 5, 6, с заданным углом к оси узловых соединений 1, 2, 3. После этого идет установка стержневых элементов 4, 5, 6 в узловое соединение 1, 2, 3 до центра оси, предварительно стержневым элементам 4, 5, 6 с двух концов придается форма клина. В плане угол клина стержневых элементов 4, 5, 6, входящий в верхние 1 и нижние узловые соединения 3, составляет 60°, а в средних 2 - 120° для большего внедрения в узловое соединение 1, 2, 3 и лучшего склеивания между собой, так как площадь сопряжения стержневых элементов 4, 5, 6 друг с другом увеличивается. Внешняя часть поверхности стержневых элементов 4, 5, 6, где происходит сопряжение с краем выреза отверстий узловых соединений 1, 2, 3, обрабатываться клеем. Далее полая часть узловых соединений 1, 2, 3 заполняется эпоксидной массой, для уменьшения стоимости и веса, смешанной с наполнителем и химически инертным материалом. Ввиду исключения попадания эпоксидной смолы в полость стержневых элементов 4, 5, 6 в них устанавливаются уплотняющие диафрагмы жесткости.

Применение данной пространственной конструкции-структуры позволяет решить самые сложные технические задачи по форме кривизны перекрытия в горизонтальном и вертикальном сечениях, а также по площади перекрываемых сооружений. Повышение ресурса эксплуатации, повышение надежности работы всей конструкции, увеличение несущей способности при статических и динамических нагрузках, живучесть при наличии химически агрессивной среды, простота в изготовлении - вот некоторые из многих преимуществ, которыми обладает настоящее изобретение.

Изготовление структурных конструкций на основе пространственных элементов из стеклопластиковых труб позволяет изготавливать конструкции на автоматизированных поточных линиях, что приводит к повышению производительности труда, снижению материалоемкости и трудоемкости. Конструкция обладает архитектурной выразительностью и привлекательностью, пригодна для создания различных форм: как плоских покрытий, так и покрытия в форме цилиндрических оболочек и оболочек кривизны второго порядка.

Пространственная конструкция-структура повышенной сейсмостойкости, включающая в себя стержневые элементы из стеклопластиковых труб и узловые соединения также из стеклопластиковых труб только большего диаметра, отличающаяся тем, что в верхних узловых соединениях образуются по шесть стержневых элементов, расположенных друг от друга под углом 60° и направленных вниз относительно горизонтальной плоскости под углом 30°, в средних по вертикальности узловых соединениях сходятся по три стержневых элемента - из верхних и нижних узловых соединений под углом 120° в плане и под углом 30° относительно горизонтальной плоскости, нижнее узловое соединение, расположенное на одной оси с верхним, создано таким же образом, как и верхнее, только перевернуто, кроме того, в нижнем узловом соединении кроме восходящих расположены еще шесть горизонтальных стержневых элементов, направленных к другим нижним узловым соединениям и смещенных относительно восходящих стержневых элементов на 30° в плане, которые образуют нижний пояс пространственной конструкции-структуры.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции жесткости для несущих плит перекрытий в зданиях. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к пространственным конструкциям, и может быть использовано в качестве покрытий и перекрытий гражданских, общественных и промышленных зданий.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве как новых, так и усилении существующих покрытий зданий. .

Изобретение относится к устройству для отопления и/или охлаждения помещений, например жилых и служебных помещений, с помощью труб с проходящими в них теплоносителем или охлаждающей средой, которые уложены в теплопроводящий слой, например, из затвердевшего гидравлического связующего, который соединен с несущей плитой из плохо проводящего тепло материала.

Покрытие // 606970

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано в стержневых конструкциях покрытий (перекрытий) зданий и сооружений различного назначения. Техническим результатом предлагаемого решения является уменьшение количества узловых соединений стержневых элементов решетки, сокращение дополнительных трудозатрат и расхода конструкционного материала. Указанный технический результат достигается тем, что треугольная решетка стержневых конструкций помимо верхнего (сжатого) пояса, нижнего (растянутого) пояса и раскосов между ними снабжена также дополнительными полустойками и полураскосами, имеющими Y-образное очертание. Каждый из пар этих полураскосов одним концом соединен с верхним поясом, а другим концом оперт на полустойку. Причем верхние узловые соединения полураскосов (верхних стержней Y-образных стоек) делят панели верхнего пояса на три части, а нижние узловые соединения полустоек (нижних стержней Y-образных стоек) совмещены с узловыми соединениями нижнего пояса и раскосов решетки. 2 табл., 9 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологическим процессам возведения перекрытий социально бытовых и производственных зданий и сооружений, и может быть использовано при сооружении большепролетных монолитных железобетонных перекрытий. Технической задачей заявленного изобретения является создание большепролетного перекрытия, не требующего больших трудовых затрат, удобного при монтаже и, одновременно, имеющего повышенную несущую способность, в том числе и за счет полного опирания несъемной опалубки на нижние полки двутавровых балок, что очень важно при возведении большепролетных перекрытий. Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом решении стенку каждой двутавровой балки выполняют гофрированной, а ее полки выполняют разноразмерными, причем верхнюю полку каждой балки выполняют шириной меньше ширины нижней полки, несъемную опалубку выполняют в виде набора отдельных опалубочных элементов, каждый из которых выполняют в сечении в виде незамкнутой трапеции с верхним и нижним основаниями с высотой «Н», равной 0,8-0,9 «H1» высоты двутавровой балки, но не менее 1/30 пролета перекрытия, и укладывают на нижние полки балок поочередно, соединяя их между собой, причем выполняют их из двух отрезков, которые соединяют внахлест при укладке на нижние полки балок и скрепляют эти отрезки между собой, а концы каждого опалубочного элемента несъемной опалубки, лежащие на нижних полках балок, закрепляют к нижним полкам палок. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к пространственным конструкциям

Наверх