Мембранное покрытие

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик („)846682 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.07.79 (21) 2804105/29-33 (51) М. Кл.з с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Е 04 В 7/14

Геоударотвеиимй комитет ло делам изобретеиий и отирмтий

Опубликовано 15.07.81. Бюллетень №26

Дата опубликования описания 25.07.81 (53) УДК 69.024..5 (088.8) И. Г. Людковский (72) Автор изобретения

°,. г - о„

1 . р

Научно-исследовательский институт бетона и железобетона

Госстроя СССР (7l) Заявитель (54) МЕМБРАННОЕ ПОКРЫТИЕ

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям висячих покрытий общественных и промышленных зданий и сооружений.

Известна конструкция висячих покрытий кругового очертания в плане, включающая опорный контур и прикрепленную к нему тонколистовую мембрану (1).

Недостатком этой конструкции является ограниченная область применения, так как в опорных контурах не круглых в плане висячих покрытий возникают большие изгибающие моменты и в результате конструкция в целом становится нерациональной.

Известно также покрытие в виде мембраны кри воли ней ного и многоугольного очертаний в плане, предусматривающее прикрепление мембраны к покрытию гибкими связями с переМенной жесткостью.в виде гофров переменного поперечного сечения, стержней. с тарированными пружинами, а также стержней с гайками, имеющими с опорным контуром переменный по его периметру зазор.

Благодаря применению гибких связей с переменной жесткостью можно регулировать величины усилий в опорных контурах не круглых в плане, перераспределять их и этим существенно уменьшать изгибающие мо менты (2) .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является мембранное покрытие, включающее опорный контур и закрепленную к, нему по периметру с помощью связей тонколистовую мембрану, прикрепленную к контуру жесткими связями ниже центра тяжести его сечения, а ширина контура и стрела прогиба мембраны составляют не более 1/25 максимального пролета покрытия. Это устройство дает возможность создать мембранное покрытие с малоизгибным опорным контуром любого заданного очертания, в том числе криволинейного и многоугольного в плане (3):

Однако данное изобретение не полностью решает все необходимые задачи и не охватывает ряд важных конструкций, а именно конструкции, опертые на часто расположенные колонны или стены и имеющие стрелу прогиба более 1/25 максимального пролета, имеющие большие центрально расположен20 ные отверстия. При опирании контура на часто расположенные колонные в его вертикальном направлении не возникают большие изгибающие моменты, для погашения

846682 которых мембрану всегда необходимо прикреплять ниже центра тяжести сечения контура, что связано с известными трудностями.

Необходимость прикрепления мембраны ниже центра тяжести сечения контура тем более отпадает при его опирании на стены, s так как при этом в его вертикальной плоскости вообще не возникают изгибающие моменты.

В данном изобретении назначена стрела прогиба покрытия не более 1/25 максимального пролета потому, что такои прогиб яв1О ляется оптимальным. Однако в ряде случаев по архитектурным и иным соображениям стрела может быть увеличина. Таким образом, условия, зафиксированные в данном изобретении не всегда являются рацио- 15 нальными и ограничивающими применение мембранных конструкций. Кроме того, они не предусматривают возможности устройства в мембране больших отверстий, что необходимо, например, в промышленном и общественном строительстве для создания 20 фонарей. Мембрана с большим центрально расположенным отверстием весьма целесообразна для покрытий трибун спортивных арен, которые перекрываются малорациональными консольными козырьками, имеющими ограниченный вылет.

Цель изобретения — расширение областей применения мембранных покрытий с малоизгибными опорными контурами заданного очертания в плане (в том числе криволинейного и прямоугольного). gp

Поставленная цель Jloñòèãàåòñÿ тем, что в мембранном покрытии, включающем опорный контур и закрепленную к нему по периметру жесткими связями тонколистовую мембрану, стрела прогиба мембраны составляет не более //12 максимального пролета покрытия.

Покрытие может быть выполнено с центральным отверстием площадью до 60Р/р от общей площади покрытия, обрамленным металлическим замкнутым элементом, жестко соединенным с мембраной в центре тяжести своего сечения.

На фиг. 1 изображена схема покрытия многоугольного очертания в плане; на фиг. 2 — схема покрытия овального очертания в плане; на фиг. 3 — вариант закреп-4 ления мембраны к опорному контуру по центру тяжести его сечения; на фиг. 4 — то же, ниже центра тяжести сечения; на фиг. 5— схема покрытия многоугольного очертания в плане с центральным отверстием (контурной линией показан вариант очертания отверстия); на фиг. 6 — схема покрытия эллиптического очертания в плане с центральным отверстием (контуром показан вариант очертания центрального отверстия); на фиг. 7 и 8 — сечения покрытий в вариантах закрепления мембраны к опорному контуру.

Висячее покрытие включает опорный контур 1, шириной не более 1/25 максимального пролета L покрытия. закрепленную к

4 нему по периметру с помощью связей 2 (например, сварки) тонколистовую мембрану 3, имеющую стрелу провисания f не более 1/12 максимального пролета L покрытия; мембрана при необходимости погашения изгибающего момента в вертикальной плоскости контура (возникающего при редко расставленных колоннах или их расположением только в углах прямоугольного и многоугольного покрытия) прикреплена к нему ниже центра тяжести его сечения, а при отсутствии такой необходимости по ценч ру тяжести сечения контура. Висячее покрытие может иметь центрально расположенное отверстие площадью до 60Р/р от общей площади покрытия, обрамленное металлическим замкнутым элементом 4, жестко соединенным с мембраной в центре тяжести своего сечения, причем очертание отверстия может отличаться от очертания опорного контура. Мембрана с отверстием, так же как и сплошная, в зависимости от условий опирания опорного контура прикрепляется в центре тяжести или ниже центра тяжести; при этом величина эксцентриситета определяется расчетом.

Стрела провисания до 1/12 максимального пролета назначена исходя из того, что возводить менее пологие мембранные покрытия нерационально, так как при этом должны быть существенно увеличены кубатура здания и площадь ограждающих конструкций.

Площадь отверстия не ограничивается, однако нецелесообразно делать ее более 60Р/р от обшей площади покрытия, так как при этом размер отверстия должен быть более

0,75 пролета (диаметра) покрытия, а ширина мембраны должна быть менее 0,12 пролета. При отверстиях площадью более 60Р/р обычное консольное решение становится конкурентноспособным.

Возможность устройства больших центрально расположенных отверстий, очертание которых в плане не обязательно, и которые должны быть подобными очертанию покрытия (например, прямоугольное покрытие может иметь круглое или любое другое по форме отверстие), подтверждена экспериментальными исследованиями. Опорные контуры эллиптических и прямоугольных покрытий малочувствительны как к характеру нагрузки на мембране, так и к наличию в ней больших центрально расположенных отверстий площадью около 5ОР/р при условии, что в этом случае мембрана усиливается внутренним кольцом, расположенным по периметру отверстия и приваренным к мембране в центре тяжести своего сечения. Эти возможности обусловлены свойством саморегулирования и перераспределения усилий в мембранной конструкции, которая под действием поперечной нагрузки существенно изменяет форму своей поверхности, но при этом не вызывает значительных деформаций опорного контура и искажения его

846682

Формула изобретения

Фиг.

A-Л первоначального геометрического очертания в плане, в связи с чем в контуре всегда действуют только однозначные сжимающие напряжения.

1. Мембранное покрытие, включающее опорный контур и закрепленную к нему по периметру жесткими связями тонколистовую мембрану, отличающееся тем, что, с целью расширения областей применения покрытия, стрела провисания мембраны составляет не более 1/12 максимального пролета покрытия.

2. Мембранное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено с центральным отверстием, обрамленным металлическим замкнутым элементом, жестко соединенным с мембраной в центре тяжести

5 своего сечения.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Висячие покрытия кругового очертания в плане. Труды НИИЖБ, под ред.

Людковского И. Г., М., Стройиздат, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР № 324356, кл. Е 04 В 7/14, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР № 479859, кл. Е 04 В 7/14, 1972.

846682

A ..А

Puz3

Редактор Л. Повхан

Заказ 5408/42

Составител1 Н. Павлова

Техред А. Бойкас . Корректор К.Швыдкая

Тираж 765 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4