Многосекционная строительная конструкция



Многосекционная строительная конструкция
Многосекционная строительная конструкция
Многосекционная строительная конструкция
Многосекционная строительная конструкция

 


Владельцы патента RU 2567931:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ЛГТУ) (RU)

Изобретение относится к области строительства, в частности к многосекционной строительной конструкции для перекрытия зданий, создания навесов, а также для размещения антенных и радиопередающих установок. Техническая задача изобретения - сокращение затрат на транспортировку конструкции. Многосекционная строительная конструкция состоит из гибких поясов, выполненных из напряженных тросовых оттяжек, соединенных с плоскими секциями, которые объединены связями и соединены шарнирно с фундаментами или соседними секциями. Каждая плоская секция состоит из распорки и двух стержней, расположенных под углом друг к другу, шарнирно соединенных между собой и с центром распорки. Напряжение тросовых оттяжек производится увеличением высот плоских секций путем перемещения одной из опор каждой секции. 4 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для перекрытия зданий и сооружений, создания навесов для защиты от атмосферных осадков и солнечного излучения, а также для размещения антенных и радиопередающих установок на определенной высоте.

Известны решения, состоящие из прямолинейных стержней, воспринимающих сжимающую нагрузку, и множества гибких тросовых элементов, соединяющих отдельные стержни в единую систему [1, 2, 3]. Недостатки данных решений следующие: повышенная деформативность, неэффективность использования высокопрочных гибких элементов, низкая надежность эксплуатации, повышенная стоимость, сложность конструктивных решений.

Для снижения деформативности жесткие элементы непосредственно соединяются между собой при помощи шарниров [4-5].

Недостаток решения [4], состоящего из жестких решетчатых модулей, соединенных между собой на шарнирах и при помощи гибкого троса, - сложность получения разнообразных конструктивных форм, связанных с необходимостью применения различных по форме модулей.

Решение [5] не достаточно надежно в эксплуатации, т.к. трос (или цепь), объединяющий шарнирно соединенные между собой решетчатые модули, напряжен только внешней нагрузкой (например, собственным весом конструкции). Воздействие на конструкцию нагрузок противоположного знака (например, ветра) может привести к выключению соединительного троса (цепи) из работы вследствие сжатия и к геометрической изменяемости системы.

Решение [6], состоящее из жестких массивных (литых) модулей, соединяемых между собой встык при помощи продольного напрягающего троса, не достаточно надежно в эксплуатации вследствие возможного проскальзывания в узлах соединения модулей. Также решение [6] сопряжено с существенным перерасходом материалов вследствие массивности используемых модулей.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является модульная строительная конструкция [7], состоящая из гибких поясов, выполненных из тросовых оттяжек, жестких продольных элементов, выполненных из отдельных секций, каждая из которых состоит из стержня, и жестких распорок, соединенных с данными секциями, объединяющих продольные элементы с гибкими поясами. Каждая секция продольного элемента соединена жестко с двумя распорками, лежащими на одной прямой, образуя плоские модули в форме литеры «Т». Плоские модули соединены шарнирно с опорами и соседними модулями. Для обеспечения геометрической неизменяемости плоские модули объединены связями и удерживаются в проектном положении тросовыми оттяжками. Решение [7] принимается за прототип.

Недостаток решения [7] - повышенная стоимость из-за наличия большого количества элементов, напрягающих тросовые оттяжки.

Техническая задача изобретения - уменьшение стоимости строительной конструкции путем применения инвентарных приспособлений, напрягающих тросовые оттяжки, а также сокращение затрат на ее транспортировку на строительную площадку.

Технический результат изобретения достигается применением многосекционной строительной конструкции, состоящей из гибких поясов, выполненных из напряженных тросовых оттяжек, соединенных с плоскими секциями, которые объединены связями и соединены шарнирно с фундаментами или соседними секциями. Каждая плоская секция состоит из распорки и двух стержней, расположенных под углом друг к другу, шарнирно соединенных между собой и с центром распорки. Напряжение тросовых оттяжек производится увеличением высот плоских секций путем перемещения одной из опор каждой секции.

Предлагаемое техническое решение описывается следующими графическими материалами:

На фиг. 1 приведен фрагмент предлагаемой строительной конструкции в процессе создания предварительных напряжений в тросовых оттяжках (вид сбоку).

На фиг. 2 приведен фрагмент предлагаемой строительной конструкции, состоящий из двух параллельных секций, объединенных связями (аксонометрическая схема).

На фиг. 3 приведен пример применения предлагаемого технического решения в конструкции стойки (вид сбоку).

На фиг. 4 приведена секция предлагаемой строительной конструкции в сложенном положении, подготовленном для транспортировки.

Предлагаемое техническое решение состоит из гибких поясов, выполненных из напряженных тросовых оттяжек 4, соединенных с плоскими секциями 9, которые объединены связями 7, 8 и соединены шарнирно с фундаментами или соседними секциями 10 (фиг. 1, 2).

Каждая плоская секция 9 состоит из распорки 3 и двух стержней 1, расположенных под углом друг к другу, шарнирно соединенных между собой и с центром распорки 3 в узле 2. С фундаментами или соседними секциями 10 стержни 1 соединены шарнирными узлами 2б и 2в.

Связи 7, выполненные из шарнирных стержней, объединяют соседние распорки 3, соединяясь с ними в шарнирных узлах 2а, образуя плоские жесткие диски 11 (фиг. 2).

Напряжение тросовых оттяжек 4 производится увеличением высот плоских секций 9 путем перемещения шарнирно подвижной временной опоры 2г по консольному участку 3а распорки 3 до совмещения с шарнирным узлом 2в (фиг. 1). Консольный участок 3а снабжен направляющей, конструкция которой известна и не является предметом предлагаемого технического решения.

Перемещение узла 2г по направлению к узлу 2в производится напрягающим тросом 5 при помощи натяжного приспособления 6 (например, стяжной муфты), конструкция которого известна и не является предметом предлагаемого технического решения.

Пространственная устойчивость и геометрическая неизменяемость предлагаемой строительной конструкции обеспечена установкой каждой последующей (вышестоящей) секции 9 на ранее закрепленные от перемещений нижестоящие конструкции (фундаменты, либо соседние плоские секции) 10, а также постановкой связей 7, 8 и тросовых оттяжек 4, а именно (фиг. 2):

- оттяжки 4, напряженные в процессе монтажа строительной конструкции, удерживают от поворота распорки 3 относительно поперечных осей Y, проходящих через неподвижные шарниры 2;

- связи 8 совместно с жесткими дисками 11 удерживают от поворота плоские секции 9 относительно поперечных осей X;

- жесткие диски 11, установленные на две шарнирно неподвижные опоры 2, предотвращают вращение относительно продольных осей Z.

На строительную площадку предлагаемая строительная конструкция поставляется в виде набора одинаковых (унифицированных) плоских секций 9 в сложенном (упакованном) состоянии (фиг. 4), связей 7, 8 и тросовых оттяжек 4, а также инвентарных напрягающих приспособлений (трос 5 и натяжное приспособление 6).

Монтаж предлагаемой строительной конструкции производится следующим образом (фиг. 1, 2):

- на установленные и закрепленные от перемещений опоры 10 (фундаменты, либо ранее смонтированные секции) монтируются плоские секции 9. Плоские секции 9 устанавливаются на шарнирно неподвижные 26 и подвижные 2г опоры, после чего временно закрепляются от перемещений известными способами (например, в кондукторах, либо поддерживаются грузоподъемными механизмами при помощи траверс);

- устанавливаются связи 7 и 8, а также тросовые оттяжки 4;

- устанавливаются напрягающие тросы 5 с натяжными приспособлениями 6. Производится перемещение подвижных опор 2г по консольным участкам с направляющими 3а, в направлении узлов 2в. В результате высоты монтируемых плоских секций увеличиваются, а в тросовых оттяжках 4 возникают предварительные напряжения;

- подвижные опоры 2г по достижению узлов 2в фиксируются неподвижно известными способами (например, на сварке или болтовым соединением), после чего инвентарные напрягающие тросы 5 с натяжными приспособлениями 6 демонтируются (для использования при монтаже следующей секции). Оставшиеся консольные участки 3а либо срезаются, либо применяются для крепления ламп освещения, оборудования или прочих элементов, используемых при эксплуатации предлагаемой строительной конструкции.

К преимуществам предлагаемого технического решения относятся следующие:

- технологичность создания предварительных напряжений, возможность применения инвентарных напрягающих приспособлений;

- компактность секций, подготовленных для транспортировки на строительную площадку (фиг. 4);

- возможность унификации элементов;

- возможность демонтажа и возведения на новой площадке с минимальными затратами;

- возможность получения различных конструктивных форм и широкая область применения.

ИСТОЧНИКИ

1. Авторское свидетельство СССР №305248, E04B 7/14, 04.07.1969.

2. Патент США №3169611, 14.03.1960.

3. Патент Франции №1377290, E04B, 10.04.1963.

4. Патент США №4259825, E04H 12/18, 07.04.1981.

5. Патент США №6131357, E04C 3/02, 17.10.2000.

6. Патент США №7634874, E04H 12/18, 22.12.2009.

7. Заявка РФ №2013117672/03 (026121), 16.04.2013 (Прототип).

Многосекционная строительная конструкция, состоящая из гибких поясов, выполненных из напряженных тросовых оттяжек, соединенных с плоскими секциями, которые объединены связями и соединены шарнирно с фундаментами или соседними секциями, отличающаяся тем, что каждая плоская секция состоит из распорки и двух стержней, расположенных под углом друг к другу, шарнирно соединенных между собой и с центром распорки, а напряжение тросовых оттяжек производится увеличением высот плоских секций путем перемещения одной из опор каждой секции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении длинномерных конструкций, в частности перфорированной балки. Технический результат - повышение надежности и долговечности перфорированной балки за счет снижения концентрации напряжений в ее стенке.

Изобретение относится к строительству, а именно к металлическим легким, преимущественно сборно-разборным конструкциям покрытий зданий и сооружений. Предложена металлическая треугольная ферма, включающая выполненные из гнутых металлических профилей верхний и нижний пояса, а также раскосы, соединенные при помощи разъемных крепежных элементов.

Изобретение относится к строительству, а именно к длинномерным строительным металлическим решетчатым конструкциям из труб, и может быть использовано при изготовлении ферм, прогонов, колонн, арок, рам и других несущих конструкций.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для перекрытия зданий и сооружений, создания навесов, а также для размещения антенных и радиопередающих установок на определенной высоте над землей.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при монтаже шпренгельных ферм в покрытиях зданий и сооружений различного назначения. Техническая задача изобретения - уменьшение расходов на транспортировку шпренгельной фермы на строительную площадку и упрощение ее монтажа.

Изобретение относится к строительству, а именно к длинномерным строительным металлическим решетчатым конструкциям с трубчатыми поясами и может быть использовано при изготовлении ферм, прогонов, колонн, арок, рам и других несущих конструкций.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления облегченной арочной балки. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к решетчатой конструкции. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к сквозному прогону. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к сквозному прогону. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении длинномерных конструкций, в частности перфорированной балки. Технический результат заключается в снижении концентрации напряжений в стенке перфорированных балок, что приводит к повышению надежности и долговечности конструкций. Перфорированная балка изготовлена из прокатного двутаврового профиля, разрезанного вдоль оси стенки с определенным очертанием для каждой половины балки и сваренного выступающими частями образовавшихся половин так, чтобы получить отверстия в виде эллипса. Эллиптические отверстия имеют разный угол наклона главной оси эллипса к оси балки. Центральное эллиптическое отверстие главной осью расположено перпендикулярно продольной оси балки, а остальные под углом 45 градусов симметрично относительно центра балки. Эллиптические отверстия могут иметь угол наклона, плавно меняющийся от 90 градусов в центре балки до 45 градусов в опорных участках симметрично относительно центра балки. 2 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в стержневых конструкциях покрытий (перекрытий) зданий и сооружений различного назначения. Техническим результатом изобретения является сокращение трудозатрат и расхода конструкционного материала. Треугольная решетка стержневых конструкций, включающая верхний сжатый и нижний растянутый пояса, раскосы и стойки, снабжена также дополнительными полураскосами. Каждый из этих полураскосов одним концом соединен с верхним поясом, а другим концом - со стойкой. Причем соединительные узлы полураскосов делят все панели верхнего пояса и все стойки решетки на две части. 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области строительства, а именно к металлическим фермам. Технический результат заключается в повышении прочностных и эксплуатационных характеристик фермы. Конструкция фермы состоит из нескольких рядом расположенных ферм, выполненных из горячекатаной или холодногнутой стали, соединенных между собой и в плоскости одной фермы сварным, винтовым или заклепочным способом пластинчатыми элементами, которые могут быть сплошными или прерывистыми вдоль длины стержня и иметь перфорацию. 1 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.
Наверх