Покрытие зданий и сооружений

 

О П И С А Н И Е )850828

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М Кл 3 (22) Заявлено 24.10.79 (21) 2831914 Q9-33

E 04 В 7/14 с присоединением заявки № —. (23) Приоритет—

ГееударстееллыИ кемитет (53) УДК 69.024..5 (088.8) Опубликовано 30.07.81. Бюллетень № 28

Дата ) опубликования описания 05.08.81 ле делам изобретений, и открытий (72) Авторы изобретения

М. П. Забродин, Е. Н. Алексашкин и Х. А. Онтенсонс

Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образцова (71) Заявитель (54) ПОКРЫТИЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИИ

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве,несущих покрытий зданий и сооружений, например таких, как зрелищные сооружения, спортзалы, склады и т.п.

Известно висячее покрытие, включающее опорный контур и ванты, к которым прикреплены решетчатые элементы и плиты покрытия, при этом каждый решетчатый элемент прикреплен к отдельным вантам, которые, в свою очередь, свободно пропущены через остальные решетчатые элементы (1).

Недостатком известного решения является недостаточно высокая жесткость покрытия при односторонней кососимметричной нагрузке (снеговой), при которой в виду податливости вант, рассчитанных на нагруз- 15 ки одного направления (сверху вниз) и не могущих предотвратить перемещения от нагрузок другого направления (снизу вверх), в решетчатых элементах могут произойти достаточно большие перемещения.

Наиболее близким к предлагаемому яв- ляется покрытие зданий и сооружений, включающее ортогонально расположенные без- -. раскосные фермы переменной высоты, нижние пояса которых выполнены гибкими и соединены стойками с верхними поясами, выполненными в виде балок-распорок. Стойки, расположенные. в местах пересечения поясов с одной стороны жестко прикреплены к узлам пересечения верхних поясов, а с другой снабжены направляющими, через которые свободно пропущены предварительно напряженные затяжки (2).

Недостатком такого решения является сравнительно невысокая жесткость покрытия, особенно при одностороннем кососиммет ° ричном загружении, например, снеговой нагрузкой (расположенной на одной половине покрытия). Как показали исследования (в том числе и на крупногабаритных моделях), оси шпренгельных ферм, лишь частично расположенных в зоне временной нагрузки деформируются по S-образным кривым, участки отрицательной кривизны которых находятся в загруженной зоне, а участки положительной кривизны — в незагруженной (свободной от временной нагрузки) зоне.

При этом, все покрытие в целом получает достаточно большие перемещения, отрицательно влияющие, в частности, на долговечность кровли.

850828

S-образная форма изгиба шпренгельных форм при,кососимметричных нагрузках вызвана тем, что, во-первых, усилия в затяжках одинаковы по всей длине вышеупомянутых ферм из-за возможности у затяжек свободно проскальзывать по направляющим на концах стоек; во-вторых, вертикальные составляющие усилий в затяжках (вблизи стоек) вызывают в стойках усилия, направленные снизу вверх, при этом усилия в стойках попарно равны относительно середине пролета ферм; в-третьих, на загруженной части ферм через стойки на затяжки передаются вертикальные усилия (от временной нагрузки), направленные сверху вниз, и вызывающие перемещение (выгиб) загруженных зон ферм вниз; в-четвертых, на незагруженной части ферм вертикальные составляющие в стойках от усилий в затяжках, направленные снизу вверх, не уравновешиваются вертикальными, усилиями от временной нагрузки, поэтому незагруженные части ферм получают выгиб вверх.

15 го

Таким образом, при одностороннем загружении шпренгельные фермы получают

S-образную форму изгиба из продольных осей. Как показывают исследования, случай кососимметричного загружения часто является лимитирующим для покрытия, в том числе и при расчете его по деформациям (прогибам).

Цель изобретения — повышение жесткости покрытия.

Указанная цель достигается тем, что в покрытии зданий и сооружений, включающем жесткие балки-распорки, расположенные ортогонально в плане, к узлам пересечения которых жестко прикреплены стойки переменной высоты, снабженные на своих нижних концах направляющими, в кото- з5 рых свободно пропущены гибкие затяжки ортогональные в плане, гибкие затяжки ориентированы по диагоналям между узлами пересечения балок-распорок в плане, Очертание гибких затяжек выполнено в форме, подобной эпюрам изгибающих моментов в диагональных плоскостях пространственного покрытия. В каждом узле пересечения балки-распорки расположены в одном уровне, а нижние гибкие затяжки — в разных.

По верхним поясам ферм уложены плиты 4> настила.

На фиг. 1 схематически изображено покрытие, общий вид; на фиг. 2 — узел А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 — узел В на фиг. 1; на фиг. 5— разрез А — А на фиг. 4; на фиг. 6 — разрез Ы

 — В на фиг. 4.

Покрытие зданий и сооружений включает жесткие . балки-распорки 1, расположенные ортогонально в плане, к узлам 2, пересечения которых жестко, прикреплены стойки 3 переменной высоты, снабженные на своих нижних концах системами направляющих 4, в которых свободно пропущены гибкие за4 тяжки 5, также ортогональные в плане. При этом гибкие затяжки 5 ориентированы по диагоналям между узлами пересечения балок-распорок 1 в плане.

Очсртание нижних гибких поясов 5 выполнено в форме, подобной эпюрам изгибающих моментов в пространственной системе покрытия. В каждом узле пересечения верхние пояса 1 расположены в одном уровне, а нижние пояса 5 в разных. По верхним поясам 1 уложены плиты настила 6.

Монтаж элементов покрытия производят, например, с использованием шаблонов в следующей последовательности, Укладывают жесткие балки-распорки 1 ортогонально друг другу в плане и стыкуют в узлах 2 их пересечения; в узлы пересечения 2 подводят стойки 3 и жестко объединяют с узлами 2, при этом стойки 3 предварительно снабжены системами направляющих 4, установленными на нижних концах стоек 3; через направляющие 4 пропускают гибкие затяжки 5 и прикрепляют их к балкам-распоркам 1, ориентируя по диагоналям между узлами пересечения 2 верхних поясов 1 в плане, после чего производят предварительное натяжение затяжек 5. На балкираспорки 1 укладывают плиты 6 настила; смонтированное покрытие поднимается на проектную отметку с помощью системы кранов.

При одностороннем загружении половины покрытия временной, (снеговой) нагрузкой, в диагональных затяжках, пересекающих загруженную зону, возникают усилия дополнительные к усилиям от предварительного напряжения и от собственного веса покрытия. Кроме того усилия в затяжках, полностью расположенных в незагруженной зоне, меняются весьма незначительно, а усилия в стойках, являющихся для балокраспорок упругими промежуточными опорами, определяются алгебраической суммой вертикальных внешних нагрузок и упругого отпора затяжек в узлах пересечения, усилия в стойках передаются на балки-распорки и определяют их деформированное состояние (вертикальные перемещения). Так как в загруженной зоне вертикальные усилия в стойках от временной нагрузки, направленные сверху вниз, в значительной мере уравновешиваются вертикальными составляющими усилий в затяжках, направленными снизу вверх, а в незагруженной зоне покрытия усилия в затяжках изменяются незначительно, то S-образная форма изгиба балок-распорок практически исключается.Таким образом, в предлагаемом покрытии существенно уменьшается деформация.

Использование настоящего изобретения позволит повысить жесткость покрытия на

15 — 20 о/о

850828

Формула изобретения

Уэе.а А (Риг. 2

Покрытие зданий и сооружений, включающее жесткие балки-распорки, расположенные ортогонально в плане, к узлам пересечения которых жестко прикреплены стойки переменной высоты, снабженные на своих нижних концах направляющими, в которых свободно пропущены гибкие затяжки ортогональные в плане, отличающееся тем, 6 что, с целью повышения жесткости покрытия, гибкие затяжки ориентированы по диагоналям между узлами пересечения балокраспорок в плане.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 494503, кл. Е 04 В 7/14, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2604487/29-33, кл. Е 04 В 7/14, 1978.

850828

Редактор М. Янович

Заказ 6268/40

Составитель Н. Павлова

Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Тираж 765 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП аПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4