Структурная конструкция

 

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< II708034

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (5l)М. Кл. (22) Заявлено 06 09 77 (21) 2521088/29 — 33 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Е 04 С 3/08

Е 04 В 5/14

Гаеудерствеиимй комитет

СССР до делай изобретений и открытий

Опубликовано 05.01.80.. Бюллетень J%

Дата опубликования описания 05 01 80 (53) УД К 624.014.9:

:624.074 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Поляк, Ю. Б. Синкевич и А. Г. Соколов (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени Центральный научно-исследовательский институт строительных металлоконструкций (54) СТРУКТУРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в строительных конструкциях, к которым предъявляются повышенные требования сохранения заданной геометрической формы под действием сил собственного веса и распределенной внешней нагрузки, например, в каркасах антенных сооружений.

Известна строительная конструкция, содержащая несущие фермы, прогоны и связи (11.

Недостаток этого решения — отсутствие совместной работы под нагрузкой всех элементов конструкции, как многосвязной плиты, приводящее к увеличенному расходу металла и требующее поставки .большого количества опор.

Наиболее близкой к предложенному изобретению является структурная конструкция, включающая вертикальные перекрестные фермы

26 с раскосами, ортогональной или квазиортогональной сеткой поясов и узлы пересечения ферм, в которых раскосы ферм обоих направлений выполнены пересекающимися (2) . .

Ее работа под нагрузкой близка к сопротивлению сплошной системы и в этом она имеет преимушество перед традиционными решениями.

В узлах пересечения ферм известной струк.турной конструкции фермы расположены таким образом, что их оси являются пересекающимися прямыми, сходящимися в узлах пересечения поясов ферм, что обеспечивает совместную работу ферм при действии на них нагрузки любого направления.

В последнее время, в связи с появлением металлоконструкций, к которым предъявляется требование сохранения геметрической формы под нагрузкой, например, узлов опирания элементов отражающей поверхности зеркала антенны, указанное свойство совместности работы ферм стало проявляться как недостаток конструкции. При этом в результате передачи поперечных сил между пересекающимися в узле фермами под действием сил собственного веса и распределенной внешней нагрузки, происходит изменение исходной, образуемой в момент

708034

15

40

5О

55 монтажа, геометрической фермы структурной конструкции, . Цель данного изобретения — улучшение эксплуатационных качеств путем сохранения геометрической формы конструкции под нагрузкой.

Достигается эта цель тем, что в структурной конструкции, включающей вертикальные перекрестные фермы с раскосами и ортогональной или квазиортогональной сеткой поясов и узлы пересечения ферм, в которых раскосы ферм обоих направлений выполнены пересекающимися в узлах примыкания поясов, в части узлов пересечения ферм раскосы перекрестных ферм выполнены скрещивающимися.

Предусмотрен вариант выполнения структурной конструкции, в котором в узлах пересечения ферм со скрещивающимися раскосами, раскосы одних ферм соединены между собой в точках пересечения верхних поясов, а других — в точках пересечения нижних поясов.

На фиг. 1 и 2 изображен вариант структурной конструкции в аксонометрии; на фиг. 3 и

4 — узлы пересечения вертикальных ферм, не передающих поперечные нагрузки.

Для наглядности, на фиг. 3 и 4 стержни одной из ферм изображены сплошной, а второй — пунктирной линиями. Узлы пересечения поясов ферм обозначены черными точками.

Вертикальные перекрестные фермы разделены на группы ферм, последовательно соединенные между собой в узлах пересечения.

Данная структурная конструкция содержит четыре опорных узла 1.

Фермы 2 первой группы и ортогональные им фермы 3 второй группы оперты непосредственно на опорные узлы T. Фермы 4 третьей группы оперты на фермы 2 в выполненных передающими поперечные силы узлах 5 лересечения ферм 2 и 4. Фермы б четвертой группы оперты только на фермы 4 в передающих поперечные силы узлах 7 пересечения ферм

4и6.

Узлы 8 пересечения ферм 6 и 3 выполнены непередающими поперечные силы.

Фермы 9 пятой группы оперты только на фермы 6 в передающие поперечные силы узлах 10 пересечения ферм б и 9.

Узлы 11 пересечения ферм 9 и 2 выполнены непередающими поперечные силы. Фермы 12 шестой группы оперты только на фермы 9 в передающих поперечные силы узлах 13 пересечения ферм 9 и 12. Узлы 14 пересечения ферм 12 и 3, узлы 15 пересечения ферм 12 и 4, а также узлы 16 пересечения ферм 2 и

9 выполнены неперелаюшими поперечные силы, Узл ы 16 к рспл ения зле меню в пок р ытия установлены в узловых точках верхних поя4 сов структурной конструкции, принадлежащих фермам 12 шестой группы.

На фиг. 1 дан вариант с девятью узлами

16, расположение которых соответствует узлам

13 пересечения ферм 9 и 12.

По второму варианту (фиг. 2) двенадцать узлов 16 расположены соответственно узлам

14 пересечения ферм 12 и 3, а также узлам

15 пересечения ферм 12 и 4.

Возможны и другие комбинации группировки ферм и их соединений, Пересечение раскосов обеих перекрестных ферм в узлах пересечения, передающих поперечную нагрузку (5, 7, 10, 13), выполнено в узлах пересечения пбясов.

В узлах пересечения перекрестных ферм, непередающих поперечную нагрузку, раскосы выполнены скрещивающимися, т. е. непересекающимися.

Такой узел представляет собой пересечение .двух ортогонально или квазиортогонально расположенных вертикальных ферм, например, 4 и 12 и состоит из верхнего 17 и, нижнего 18 поясов и раскосов 19 одной из пересекаюцпгхся ферм 12 и верхнего 20 и нижнего 21 поясов и раскосов 22 другой Фермы 4. Верхние пояса 17 и 20 обеих ферм пересекаются в точке 23, а нижние пояса 18 и 21 — в точке

24. Раскосы 19 фермы 12 и раскосы 22 фермы 4 расположены таким образом, что их оси по отношению друг к другу являются скрещивающимися прямыми. При выполнении этого условия расположение точек пересечения раскосов 19 с поясами 17 и 18, а также раскосов 22 с поясами 20 и 21, относительно точек

23 и 24 пересечения поясов, может быть произвольным (фиг. 3).

В частности, раскосы 19 могут быть соединены в узле 24 пересечения верхних поясов, а раскосы. 22 — в узле 23 пересечения нижних поясов (фиг. 4).

Наличие узлов 23 и 24 пересечения поясов обеих ферм обеспечивает совместную работу этих ферм в плоскостях их поясов и восприятие скатных составляющих нагрузки, не приводящее к существенному изменению перемещений узлов 23 и 24 в поперечном направлении.

В то же время, поперечные силы, определяющие перемещения узлов 23 и 24, ввиду pacqoлох<ения раскосов 19 и 22 не будут передаваться в узле пересечения от одной фермы к другой, обеспечивая тем самым раздельность работы пересекающихся ферм под действием поперечной нагрузки, что позволяет создавать структурные конструкции, не изменяющие своей формы под нагрузкой.

708034

12 2

12 3

Риа. 1

Фермы, на которые произведено опирание, выполнены с равными прогибами, во-первых, в узлах пересечения, передаюших поперечные силы, а именно: фермы 2 в узлах 5, фермы 4 в узлах 7, фермы 6 в узлах 10, фермы 9 в узлах 13, и, во-вторых, в узлах пересечения к которым закреплены узлы 16, а именно: фермы 12 в узлах 14 и 15 (при втором варианте размещения узлов 16).

Под действием поперечной нагрузки от веса 0 конструкций и внешней распределенной нагруз,ки на покрытие узлы 16 крепления элементов покрытия хотя и будут иметь перемещение, но их взаимное положение останется, практически, неизменным. В то же время наличие верхней и нижней сеток поясов не препятст. вует постановке горизонтальных связей и обеспечивает восприятие скатной составляющей нагрузки.

Формула изобретения

1. Структурная конструкция, включающая вертикальные перекрестные фермы с раскоса6 ми и ортогональной или квазиортогональной . сеткой поясов и узлы пересечения ферм, в которых раскосы ферм обоих направлений выполнены пересекающимися в узлах примыкания поясов, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств покрытия путем сохранения геометрической формы конструкции под нагрузкой, в части узлов пересечения ферм раскосы перекрестных ферм выполнены скрещивающимися.

2. Конструкция по п, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в узлах пересечения ферм со скрещивающимися раскосами, раскосы одних ферм соединены между собой в точках пересечения верхних поясов, а других — в точках пересечения нижних поясов

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иванов В. Ф. и др. Конструкции зданий и сооружений, М., Стройиздат, 1965, с. 326—

328.

2. Трофимов В. И. и др. Структурные конструкции. М.; Стройиздат, 1972, с. 36, 37, рис. 1.26; 1.27.