Железобетонное покрытие

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<ц945319 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 12. 11, 80 (21) 300.3004/29-33 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетОпубликовано 2307.82. Бюллетень ¹ 27

«И1М. Кл.

Е 04 В 7/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытии

«33) УДК 69.024 (088. 8) Дата опубликования описания 23. 07. 82 (72) Авторы изобретения

В. В. Шугаев, Г.К. Хайдуков, Э.A. Агаев и В.Н. Ушаков (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР (54 ) ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЕ ПОКРЫТИЕ

30

Изобретение относится к строительным конструкциям и может быть использовано в качестве покрытий зданий и сооружений.

Известны покрытия, содержащие ортогональные несущие металлические фермы и уложенные по ним элементы ограждения .(1).

Известны также металлические покрытия в виде стержневых структурных систем, выполняемых из труб и прокатных профилей и уложенных по ним элементов ограждения (2).

Недостатками этих технических решений являются повышенная металло- 15 емкость покрытия и большое число сложных узловых соединений.

Известно железобетонное покрытие, содержащее несущие конструкции, расположенные во взаимно перпендикуляр- 20 ных направлениях и соединенные между собой, и прикрепленные к ним плиты покрытия (3).

Недостатками этого технического решения являются повышенный расход материалов и повьввенная трудоемкость изготовления и монтажа покрытия.

Наиболее близким к предлагаемому является железобетонное покрытие, содержащее несущие конструкции в виде отдельных рам, расположенные во взаимно перпендикулярных направлени" ях и соединенные между собой с образованием квадратных ячеек, и прикрепленные к ним плиты покрытия (4).

Ю

Недостатками покрытия являются большое число сборных элементов, а следовательно,, и стыковых соединений, сложность соединения растянутых нижних поясов рам, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях, наличие четырех стоек в каждом узле сопряжения и сложность обеспечения совместной работы элементов рам, так как точки пересечения раскосов с поясами по вертикали не совпадают, раздельная работа несущих конструкций в виде рам и плит покрытия. Кроме того, эта конструкция с расположением раскосов в одних плоскостях с элементами верхнего и нижнего поясов мало отличается от системы в виде перекрестных форм, пространственная работа которой хуже, чем структурных конструкций, в которых наклонные раскосы совместно с элементами поясов образуют совокупность пространственных стержневых фигур, обладающих высокой собственной жесткостью на изгиб и кручение.

М53Л

Цель изобретения - повышение надежности, сокращение расхода материала путем улучшения пространственной работы покрытия.

Указанная цель достигается тем, что железобетонное покрытие, включающее несущие конструкции, выполненные в виде отдельных рам, расположенных вертикально во взаимно перпендикулярных направлениях и соединенных между собой с образованием 10 квадратных ячеек, и плиты покрытия, уложенные по верху рам, снабжено дополнительными квадратными преднапряженными рамами, а вертикально расположенные рамы выполнены треугольными и расположены вниз вершиной,. при этом квадратные рамы расположены горизонтально и прикреплены своими углами к вершинам треугольных рам с образованием нижней ячейки.

На фиг. 1 изображен пример кон структивного решения железобйтонного покрытия здания, плану на фиг.2— фрагмент железобетонного покрытия (без плит покрытия); на фиг. 3— треугольная рама; на фиг. 4 - квадратная преднапряженная рама.

Железобетонное покрытие состоит из соединенных между собой треугольных рам 1, расположенных вертикально во взаимно. перпендикулярных направлениях, к которым крепятся плиты 2 покрытия и расположенных в горизонтальной плоскости квадратных преднапряженных железобетонных рам 3, которые соеди- . 35 няются своими углами с обращенными вниз вершинами соседних треугольных рам 1.. Горизонтальные линейные элементы треугольных рам 1 образуют ячейки верхнего пояса, а их наклон- 40 ные линейные элементы — систему раскосов покрытия. Линейные элементы квадратных преднапряженных рам 3 образуют ячейки нижнего пояса..Соединяясь между собой вершинами, треу- 45 гольные и квадратные рамы образуют ячейки верхнего и нижнего поясов несущих конструкций железобетонного покрытия, повервутые относитльно друг друга на угол 45 .

Работа элементов конструкции железобетонного структурного покрытия под действием вертикальной нагрузки характеризуется следующим.

Нижний пояс структурного покрытия работает на растяжение. Верхний пояс состоит из горизонтальных линейных элементов треугольных рам 1 и крепленных к ним плит 2 покрытия, которые включаются в пространственную работу конструкции, уменьшая сво- 60 бодную длину горизонтальных линейных элементов рам 1 и разгружая их.

Плиты покрытия испытывают сжатие с изгибом, а горизонтальные линейные элементы треугольных рам - сжатий 65 или внецентренное сжатие в зависимости от условий опирания плит покрытия.

Раскосы работают на знакопеременные усилия, причем максимальные усилия возникают в опорных раскосах..

Преимущество конструкции заключается в том, что расположение ячеек верхнего и нижнего пояса под углом

45 друг к другу способствует увеличению пространственной жесткости покрытия, так как каждая квадратная рамка нижнего пояса 3 с четырьмя примыкающими к ее углам наклонными ðàñкосами образует пирамиду, обладающую собственной высокой жесткостью на изгиб и кручение ° Квадратные рамы нижнего пояса покрытия выполнены преднапряженными с проволочной, прядевой или высокопрочной стержневой арматурой. Для крепления напрягаемой арматуры каждая рама 3 снабжена внутренними анкерами 4. Эти анкеры служат для соединения между собой в углах квадратных преднапряженных рам, причем используются стыковые элементы одного направления, ориентированные вдоль диагонали квадратной рамы, что существенно упрощает конструкцию стыка. Ввиду того, что одним из основных сборных элементов конструкции является треугольная рама, длина которой значительно больше ее высоты, удается существенно сократить число сборных элементов и, тем самым, снизить число стыковых соединений.

Включение плит покрытия в работу несущих конструкций приводит к значительному увеличению жесткости покрытия в целом, а также к уменьшению площади поперечного сечения бетона и арматуры горизонтальных линейных ,элементов треугольных рам, и, следовательно, к экономии материалов.

Железобетонное покрытие отличается высокой степенью надежности.

Выход из строя по какой-либо причине одного или даже нескольких элементов не приводит к обрушению конструкции, а лишь к перераспределению в ней усилий.

Предлагаемая конструкция железобетонного покрытия может перекрывать как отдельно стоящие, так и многопролетные здания. В многопролетном здании колонны, как правило, располагаются.по контуру здания с шагом, равным линейному размеру ячейки верхнего пояса, поэтому структурное покрытие по контуру здания непосредственно опирается на колонны или сплошные несущие стены. Расстояния между колоннами внутри здания кратны размеру ячейки верхнего пояса. Таким образом, каждый блок покрытия внутри здания с размерами, равными рассто- янйю между колоннамИ, свободно опи945319 рается на колонны по четырем углам.

Свободные края (или край) блока струк. турного покрытия подкрепляются несущей конструкцией, составленной из треугольных рам 1, объединенных дополнительным линейным элементом ниж- 5 него пояса. Конструкция покрытия может иметь консольные свесы, при этом опирание по контуру на колонны или стены осуществляется в уровне нижнего пояса структуры. 10

Основным способ монтажа предлагаемой конструкции покрытия является подъем всего покрытия целиком, который может осуществляться как с помощью башенных или напольных кранов, так и домкратами по юлоннам. Возможен также монтаж с помощью укрупнения монтажных „блоков размером на пролет или поэлементный монтаж на подмостях, Применение предлагаемой конструкции железобетонного покрытия взамен металлических структурных покрытий позволяет снизить расход стали на покрытие в 3-4 раза и стоимость на .35%.

Формула изобретения

Железобетонное покрытие, включающее несущие конструкции, выполненные в виде отдельных рам, расположенных вертикально во взаимно перпендикулярных направлениях и соединенных между собой с образованием квадратных ячеек, и плиты покрытия, уложенные по верху рам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, сокращения расхбда материала путем улучшения пространственной работы покрытия, последнее снабжено дополнительными квадратными преднапряженными рамами, а вертикально расположенные рамы выполнены треугольными и расположены вниз вершиной, при этом квадратные рамы расположены горизонтально и прикреплены своими углами к вершииам треугольных рам с образованием нижней ячейки.

Источники информация, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Попон A.Í. Конструкции промышленных зданий. М, Стройиздат, 1972, с. 253, рис. IX.7.

2. Каталог рекомендованных типов пространственных конструкций для общественных зданий с большими пролетами.Л.,Стройиздат 1977,с.36,113.

3. Сахновский К.В. Железобетонные конструкции. M. Стройиздат, 1960, с. 628, рис. XVII 30 б.

4. Авторское свидетельство СССР

М 649803, кл. Е 04 В 7/14, 1979.

945319

Составитель В. Виниченко

Техред Т. Иаточка Корректор M. Шароши

Редактор Н. Вобкова

Заказ 5279/41

Тираж 724 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4