Противоаварийная стальная балочная конструкция



Противоаварийная стальная балочная конструкция
Противоаварийная стальная балочная конструкция
Противоаварийная стальная балочная конструкция
Противоаварийная стальная балочная конструкция
Противоаварийная стальная балочная конструкция
Противоаварийная стальная балочная конструкция
Противоаварийная стальная балочная конструкция

 


Владельцы патента RU 2556761:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" (RU)

Изобретение относится к области строительства, в частности к противоаварийным стальным балочным конструкциям зданий. Технический результат - предупреждение обрушения конструкции при возникновении аварийных воздействий. В противоаварийной балочной конструкции, состоящей из двух швеллеров, один из швеллеров является разрезным и состоит из двух частей, связанных между собой средней пластиной. Средняя пластина соединена гибкими связями со стойкой. Соединения разрезного и неразрезного швеллеров у стен осуществляются с помощью болтов со втулками, а в пролетах - с помощью подкосных пластин, имеющих болтовые узлы соединения с неразрезным швеллером, снабженные храповыми механизмами. Соединения частей разрезного швеллера с этими пластинами выполнено с помощью узлов, включающих приваренные к подкосным пластинам болты, установленные в криволинейных вырезах стенок частей разрезного швеллера. Все вырезы стенок частей разрезного швеллера имеют храповые рейки, а болты, входящие в эти вырезы, снабжены стопорными устройствами. Перекрытия опираются на балочную конструкцию через планки, расположенные на верхней полке разрезного и неразрезного швеллера, но приваренные только к неразрезному швеллеру. 7 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при проектировании балочных конструкций промышленных и гражданских зданий с неполным каркасом, имеющих особо высокий и высокий уровни ответственности [1].

Известна балка (RU 2464386 C1, E04B 1/26, E04H 5/00 С1) увеличенной прочности и повышенной долговечности, достигаемой за счет усиления и защиты от коррозии опорных участков.

Известна также балка (RU 128222 U1, Е04В 1/94) повышенной огнестойкости, состоящая из несущего стержня в виде двутавра и огнезащитной облицовки, устойчивой к воздействию в виде неравномерного нагрева.

Недостатками указанных конструкций является незащищенность от аварийных воздействий, приводящих к разрушению их опорных узлов.

Задача изобретения - обеспечение недопущения прогрессирующих разрушений в здании с неполным каркасом при аварийном выключении из работы несущей системы средней опоры двухпролетной балки.

Технический результат - конструктивная схема балки, позволяющая предупреждать обрушение перекрытий и покрытий зданий в случае возникновения аварийных воздействий на стойки (локального нагрева при пожаре, провала в карстовую воронку, большой просадки грунта основания, техногенной аварии, террористического акта и т.п.).

Поставленная задача решена тем, что изготавливается противоаварийная стальная балочная конструкция, воспринимающая нагрузку от перекрытия и состоящая из двух швеллеров, свободно опирающихся на стены и стойку, отличающаяся тем, что один из швеллеров является разрезным и состоит из двух частей, связанных между собой средней пластиной с помощью болтов, приваренных к ней и установленных в криволинейных вырезах стенок частей разрезного швеллера, средняя пластина соединена гибкими связями со стойкой, соединения разрезного и неразрезного швеллеров у стен осуществляются с помощью болтов со втулками, а в пролетах - с помощью подкосных пластин, имеющих болтовые узлы соединения с неразрезным швеллером, снабженные храповыми механизмами, соединения частей разрезного швеллера с этими пластинами выполнено с помощью узлов, включающих приваренные к подкосным пластинам болты, установленные в криволинейных вырезах стенок частей разрезного швеллера, все криволинейные вырезы стенок частей разрезного швеллера имеют храповые рейки, а болты, входящие в эти вырезы, снабжены стопорными устройствами, перекрытия опираются на балочную конструкцию через планки, расположенные на верхней полке разрезного и неразрезного швеллера, но приваренные только к неразрезному швеллеру.

Конструкция поясняется схемами. На фиг. 1 изображена схема стальной балочной конструкции при нормативных условиях эксплуатации, где 1 - неразрезной швеллер, 2 - части разрезного швеллера, 3 - средняя пластина, 4 - подкосные пластины, 5 - планки; на фиг. 2 - схема трансформированной конструкции в нижнем положении при выключении стойки из работы несущей системы, где 6 - гибкие связи; на фиг. 3 - промежуточное положение конструкции; на фиг. 4 - разрез 1-1, где 7 - храповой механизм; на фиг. 5 - вид А, где 8 - втулка; на фиг. 6 - узел соединения пластины 4 с неразрезным швеллером 1; на фиг. 7 - разрез 2-2.

Балочная конструкция состоит из неразрезного 1 и частей 2 разрезного швеллера (фиг. 1). Каждая часть 2 разрезного швеллера связана с неразрезным швеллером с помощью болтов у опорных узлов на стены, при этом используется втулка 8 (фиг. 5), и подкосные пластины 4. Узлы соединения неразрезного профиля 1 и подкосных пластин 4 (фиг. 6) снабжены храповыми механизмами 7, обеспечивающими вращение элемента 4 относительно элемента 1. Части 2 разрезного швеллера соединены между собой средней пластиной 3 с приваренными к ней болтами, имеющими возможность перемещения по храповым рейкам криволинейных вырезов В1 в стенках частей 2 разрезного швеллера. Стойка, воспринимающая нагрузку от балочной конструкции при ее эксплуатации в нормальных условиях, соединена гибкими связями 6 со средней пластиной 3. Нагрузка от перекрытия передается на балочную систему через планки 5, приваренные только к неразрезному профилю 1.

При аварии части 2 разрезного швеллера приводятся в движение с помощью гибких связей 6. Подкосные пластины 4, средняя пластина 3 с помощью храповых механизмов 7 и храповых реек, установленных в криволинейных вырезах В1, В2, обеспечивают совместную эффективную работу элементов 1-4 по восприятию вертикальной нагрузки в любом из возможных трансформированных положений конструкции. При этом балочная конструкция перестраивается в рамную систему с шарнирными соединениями элементов 1 и 2, 2 и 3, 1 и 4, 2 и 4. В результате исключается обрушение перекрытия или покрытия.

Анализ типовых конструкций металлических балок [2, 3] и предложенного решения позволяет сделать вывод о том, что предлагаемая конструкция имеет повышенную живучесть при аварийном воздействии на стойку. Это в значительной мере снижает риск прогрессирующего обрушения несущей системы здания в условиях возникновения запроектных воздействий. Кинематика системы при аварийной ситуации исследовалась с помощью объемной компьютерной модели. Несущая способность предлагаемой конструкции проверялась путем ее конечно-элементного анализа в номинальном и трансформированных положениях.

Разработанную балочную конструкцию выполняют из сталей и сплавов, применяемых в строительстве, и монтируют известными приемами. При ее монтаже неразрезной швеллер 1 и части 2 разрезного швеллера должны быть связаны между собой хомутами для исключения существенных взаимных смещений по вертикали. При установке конструкции на опоры эти хомуты удаляются.

Источники информации

1. ГОСТ Р 54257-2010. Надежность строительных конструкций и оснований. - М.: Стандартинформ, 2011. - 18 с.

2. Васильченко, В.Т. Справочник конструктора металлических конструкций [Текст] / В.Т. Васильченко, А.Н. Рутман, Е.П. Лукьяненко // 2-е изд., перераб. и доп.Киев.: Будивэльнык, 1990. - 312 с.

3. Мельников, Н.П. Металлические конструкции промышленных зданий и сооружений. Справочник проектировщика [Текст] / Н.П Мельников, А.И. Бежевец, З.И. Брауде и др. - Владимир, 1962. - 591 с.

Противоаварийная стальная балочная конструкция, воспринимающая нагрузку от перекрытия и состоящая из двух швеллеров, свободно опирающихся на стены и стойку, отличающаяся тем, что один из швеллеров является разрезным и состоит из двух частей, связанных между собой средней пластиной с помощью болтов, приваренных к ней и установленных в криволинейных вырезах стенок частей разрезного швеллера, средняя пластина соединена гибкими связями со стойкой, соединения разрезного и неразрезного швеллеров у стен осуществляются с помощью болтов со втулками, а в пролетах - с помощью подкосных пластин, имеющих болтовые узлы соединения с неразрезным швеллером, снабженные храповыми механизмами, соединения частей разрезного швеллера с этими пластинами выполнено с помощью узлов, включающих приваренные к подкосным пластинам болты, установленные в криволинейных вырезах стенок частей разрезного швеллера, все криволинейные вырезы стенок частей разрезного швеллера имеют храповые рейки, а болты, входящие в эти вырезы, снабжены стопорными устройствами, перекрытия опираются на балочную конструкцию через планки, расположенные на верхней полке разрезного и неразрезного швеллера, но приваренные только к неразрезному швеллеру.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, в частности к стальному каркасу здания. Технический результат изобретения заключается в упрощении сборки каркаса.

Изобретение относится к области строительства, в частности к металлическим каркасам многопролетных зданий. Техническим результатом изобретения является сокращение сроков возведения каркаса здания, использование материалов высокой заводской готовности, не требующих дополнительных технологических операций.

Изобретение относится к области строительства, в частности к быстровозводимым энергоэффективным каркасным зданиям. Каркасное здание содержит фундамент, два не связанных между собой металлических каркаса, обшитых листами опалубки так, что они образуют единое связное опалубочное пространство стен и межэтажных перекрытий, включая мансардную крышу.

Изобретение относится к области строительства, в частности к металлическому каркасу одноэтажного многопролетного здания. Технический результат заключается в повышении поперечной жесткости каркаса и уменьшении расхода металла.

Изобретение относится к области строительства, в частности к металлическим рамным конструкциям зданий различного назначения. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к стальному каркасу одноэтажного многопролетного здания. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к карнизному узлу металлического рамного каркаса быстровозводимых зданий или сооружений различного назначения.

Изобретение относится к области строительства, а именно к сталебетонному каркасу здания. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к зданию из металлических конструкций. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к многопролетной двухэтажной поперечной раме каркаса здания. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к металлическому каркасу многопролетных зданий и способу его монтажа. Техническим результатом является снижение металлоемкости и упрощение монтажа. Металлический каркас здания включает металлические колонны, имеющие двутавровое сечение с опорными пластинами, соединенные с ними опорные элементы для установки на них плит перекрытий. Опорный элемент для плит перекрытия представлен ригелем и выполнен в виде разнополочной двутавровой балки с уширенной нижней полкой и отверстиями в стенке двутавровой балки ригеля. Соединительный элемент колонны с ригелем выполнен в виде пластины с отверстиями под крепежные элементы ригеля. Пластина прикреплена к внутренней полке двутавров колонны сварным швом на уровне этажей. К верхней полке ригеля прикреплен сварным швом металлический уголок его вертикальной полкой, а горизонтальная полка уголка соединена с плитой перекрытия посредством анкерного крепления. Полость между торцами плиты и ригелем заполнена монолитным железобетоном. Предложен способ монтажа каркаса. 2 н. и 1 з.п. ф-лы., 4 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к удлиненному элементу каркасных конструкций. Технический результат - упрощение сборки каркасных конструкций. Удлиненный и тонкостенный элемент с несколькими сторонами, проходящими вдоль продольной оси так, что элемент имеет множественную осевую симметрию относительно продольной оси. Каждая осесимметричная сторона включает в себя опорную поверхность в качестве точки опоры и крепления облицовки стены, и соединительную поверхность для крепления элемента к другим конструктивным элементам. Соединительная поверхность утоплена относительно опорной поверхности и находится на таком расстоянии, что когда элемент крепится обычными средствами крепления сквозь соединительную поверхность, средства крепления не выступают из поверхности опоры. Соединительные поверхности обеспечены группой отверстий для крепежных элементов. Также описан узел из таких конструктивных элементов. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области каркасного домостроения. Способ сокращения теплопотерь энергоэффективного здания, содержащего несущую каркасную конструкцию, панели стен и фермы покрытия, включает выполнение на ферме покрытия дополнительного нижнего пояса, препятствующего образованию «мостика холода» и проникновению холодного воздуха через конструкцию покрытия во внутрь здания. На ферме покрытия закрепляют дополнительный нижний пояс посредством подвесок, которые устанавливают с обеих сторон фермы покрытия в шахматном порядке или против друг друга. Между нижним поясом фермы покрытия и дополнительным нижним поясом укладывают теплоизоляционный материал. Подвески выполняют из композитного теплоизоляционного листового материала. Между нижним поясом фермы покрытия и панелью стены устанавливают термовкладыш, выполненный из дерева. Внутреннюю поверхность покрытия выполняют из облицованного листового материала. Изобретение позволяет повысить теплозащиту здания за счет ликвидации «мостиков холода» в месте опирания фермы покрытия на несущую наружную стену, снизить энергопотребление на отопление дома до минимально возможных размеров с обеспечением комфортного уровня температур. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх