МЕМБРАННОЕ ПОКРЫТИЕ, ЭЛЛИПТИЧЕСКОЕ В ПЛАНЕ Российский патент 1994 года по МПК E04B7/14 

Описание патента на изобретение RU2018596C1

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве покрытия большепролетного ангара.

Известно мембранное покрытие, эллиптическое в плане, включающее мембранные оболочки с ортогональной сеткой, опирающиеся на криволинейный внешний опорный контур, состоящий из арок, имеющий кривизну в двух направлениях, и на внутренние висячие контурные элементы, концы которых поддерживаются наклоненными рамами, каждая из которых образована стойками и ригелем.

Данное техническое решение не может быть использовано в качестве покрытия ангара, так как наружный криволинейный опорный контур, имеющий кривизну в двух ортогональных направлениях, является неустойчивым и в целях обеспечения устойчивости его необходимо поддерживать в пролете часто расположенными колонками или другими опорами, что неприемлемо для ангарных сооружений, имеющих большеразмерные воротные проемы.

Указанное изобретение имеет следующие недостатки.

Пpи заявленных геометрических соотношениях угол наклона консольной рамы, поддерживающей внутренние контурные элементы, получается небольшим (около 30о), а длина наклонных пилонов - весьма существенной. Для обеспечения прочности и жесткости наклонной рамы в этом случае необходимо устраивать внутри помещения дополнительные стойки, а пилоны наклонной рамы должны иметь очень мощное поперечное сечение и весьма материалоемки. Седловидные мембранные оболочки имеют острые входящие углы в месте соединения пилонов с наружными контурными арками. Как показывает практика эксплуатации покрытий аналогичной конфигурации (например, Велотрек в Крылатском) в таких острых углах при отсутствии дополнительных мероприятий по стабилизации мембраны возможна потеря устойчивости тонколистовой оболочки, сопровождающаяся образованием складок на ее поверхности, что значительно ухудшает эксплуатационные качества кровельного покрытия.

Целью изобретения является использование мембранного покрытия в качестве покрытия ангара при одновременной оптимизации внутреннего объема, сокращение расхода материалов и улучшение эксплуатационных качеств покрытия.

Для реализации данной цели в мембранном покрытии, включающем мембранные оболочки с ортогональной сеткой, опирающиеся на криволинейный внешний опорный контур, состоящий из арок, и на внутренние висячие контурные элементы, концы которых поддерживают наклонными рамами, каждая из которых образована стойками и ригелем, каждая арка внешнего опорного контура расположена в одной плоскости, составляющей угол с горизонтом в 50-65о, а стойки наклонной рамы составляют с горизонтом угол, равный на менее 60о, причем вершины стоек соединены с оттяжками из полосовой стали, которые закреплены в местах соединения двух смежных арок, кроме того, соседние мембранные оболочки сочленены на оттяжках.

Для восприятия распора арок, который может оказаться весьма существенным и требует больших фундаментов, стойки наклонной рамы помещены внутрь ангара, а угол их наклона увеличен до 60о и более (в прототипе - 30о). Верх стоек соединен оттяжками из полосовой стали с фундаментами смежных арок наружного контура.

Такой конструктивный прием позволяет существенно облегчить фундаменты наружных арок, так как их распор воспринимается оттяжками наклонной рамы.

Растянутые полосовые оттяжки одновременно служат радиальными контурными элементами сочлененных мембранных оболочек. Наличие значительных растягивающих усилий в радиальных контурных элементах оказывает при этом сильное стабилизирующее влияние на сжатые участки седловидных мембранных оболочек и исключает потерю устойчивости стального листа в зонах покрытия, примыкающих к острым входящим углам.

Помимо такого значительного локального стабилизирующего эффекта в предлагаемом техническом решении достигается также общая стабилизация всей седловидной мембранной оболочки по ее выпуклым направлениям. Это объясняется двумя факторами: во-первых, наличием по коротким сторонам контура весьма стабильных растянутых элементов, органически входящих в тело оболочки, во-вторых, возникновением в выпуклом направлении растягивающих усилий, вызванных его включением в восприятие распора наружных контурных арок.

Увеличение свободного внутреннего пространства ангара достигается в предлагаемом техническом решении за счет исключения промежуточных опор пилонов наклонной рамы.

На фиг. 1 представлен общий вид покрытия ангара; на фиг.2 - план покрытия; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - вид Б на фиг.2; на фиг.5 - вид В на фиг.2; на фиг.6 - узел I на фиг.2,
Покрытие включает четыре наклонные арки 1 внешнего опорного контура, попарно опирающиеся на четыре фундамента 2, две наклонные рамы 3, поддерживающие центральную пространственную решетчатую конструкцию 4 нулевой гауссовой кривизны и четыре мембранные оболочки 5 отрицательной гауссовой кривизны с формообразующей ортогональной сеткой.

Оси наружных контурных арок представляют собой плоские кривые, лежащие в плоскостях, наклоненных к горизонту под углом 50-65о. Наружные арки 1 не имеют промежуточных опор в пролете и образуют четыре воротных проема 6 для пропуска самолетов в ангар. Выбранный угол наклона наружных арок 1 позволяет осуществить внешний водоотвод с поверхности покрытия и обеспечивает соотношение стрелок вогнутого и выпуклого направлений седловидных мембранных оболочек 5 в интервале 0,7-1,5, что гарантирует стабильность этих оболочек. В то же время при углах наклона наружных арок 1 в 50-65о воротные проемы 6 хорошо соответствуют форме самолета, что способствует сокращению теплопотерь при открывании ворот для ввода и вывода самолетов из ангара.

Наклонные рамы 3 состоят из горизонтальных ригелей 7 и наклонных стоек 8, верх которых соединен оттяжками 9 из полосовой стали с фундаментами 2 смежных контурных наружных арок 1. Оттяжки 9 одновременно служат радиальным контурным элементом, на котором сочленяются соседние мембранные оболочки 5. Верхние концы оттяжек 9 закреплены на конце стоек 8, а нижние заанкерены в фундаментах 2 наружных контурных арок 1. При этом равнодействующая 10 распоров 11, 12 двух соседних арок 1 уравновешивается натяжением 13 оттяжек 9, что существенно облегчает фундаменты 2. Стальные стойки 8 наклонной рамы 3 наклонены к горизонту под углом не менее 60о, что с одной стороны способствует увеличению свободного внутреннего пространства ангара по сравнению с исходным техническим решением, с другой - не приводит к появлению в стойках очень больших сжимающих усилий. Так как стойки 8 работают только на сжатие, жесткая заделка их в грунте не требуется, что значительно сокращает объемы фундаментов и земляных работ.

Конструкция центральной части покрытия и способ его монтажа аналогичны авт.св. N 1599495.

Похожие патенты RU2018596C1

название год авторы номер документа
МЕМБРАННОЕ ПОКРЫТИЕ АНГАРА 1991
  • Гольденберг Л.И.
  • Полушкин Ю.А.
  • Сорокина Н.Н.
  • Большаков Е.И.
RU2014413C1
ПОКРЫТИЕ АНГАРА 1992
  • Гольденберг Л.И.
  • Полушкин Ю.А.
RU2018597C1
Узел соединения металлических конструкций и способ монтажа мембранного покрытия 1991
  • Гольденберг Лев Израилевич
  • Тулебаев Копсекбай Раткулович
  • Вайнштейн Марк Моисеевич
SU1802845A3
Мембранное покрытие эллиптическое в плане 1988
  • Гольденберг Лев Израилевич
  • Горпинченко Василий Максимович
  • Трофимов Виктор Иванович
  • Учитель Зиновий Ефимович
  • Тулебаев Копсекбай Раткулович
  • Вайнштейн Марк Моисеевич
  • Кайнарбаев Арстан Сойлаубаевич
SU1599495A1
Покрытие сооружения 1991
  • Гольденберг Лев Израилевич
  • Кацнельсон Лев Борисович
  • Тулебаев Копсекбай Раткулович
SU1817807A3
ЛЕГКАЯ ПАНЕЛЬ ОГРАЖДЕНИЯ 1992
  • Романенков И.Г.
RU2037037C1
МЕМБРАННЫЙ БЛОК ПОКРЫТИЯ 1990
  • Еремеев П.Г.
  • Трофимов В.И.
  • Деменев М.Г.
  • Курбатов О.А.
  • Каминский А.М.
  • Чистяков А.М.
  • Жуковцов В.Л.
  • Часовских В.И.
  • Лопуха В.К.
  • Коренблит Б.И.
  • Корявин Ю.И.
RU2008407C1
ПАНЕЛЬ ОГРАЖДЕНИЯ 1992
  • Романенков И.Г.
  • Глазунов А.Ю.
  • Кузьменко В.В.
  • Нагрузова Л.П.
RU2018599C1
ПОКРЫТИЕ СТЕРЖНЕВОЙ КОНСТРУКЦИИ КУПОЛООБРАЗНОЙ ФОРМЫ С ЦЕНТРАЛЬНЫМ ОТВЕРСТИЕМ И СПОСОБ ЕГО МОНТАЖА 1997
  • Алешин В.В.
  • Беликов Ю.М.
  • Берклайд М.М.
  • Босс В.Я.
  • Горпинченко В.М.
  • Гришин В.С.
  • Кривоносов С.С.
  • Кулик В.Ю.
  • Лужков Ю.М.
  • Микулин В.Б.
  • Оспенников А.Г.
  • Ханджи А.В.
  • Ханджи В.В.
RU2112118C1
НАРУЖНАЯ СТЕНА ИЗ ТРЕХСЛОЙНОЙ ОБЛЕГЧЕННОЙ КЛАДКИ 1992
  • Ищук М.К.
  • Басова И.И.
RU2037023C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 018 596 C1

Реферат патента 1994 года МЕМБРАННОЕ ПОКРЫТИЕ, ЭЛЛИПТИЧЕСКОЕ В ПЛАНЕ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве покрытия большепролетного ангара. Целью изобретения является использование мембранного покрытия в качестве покрытия ангара при одновременной оптимизации внутреннего объема, сокращение расхода материалов и улучшение эксплуатационных качеств покрытия. Покрытие включает четыре наклонные арки внешнего опорного контура, попарно опирающиеся на четыре фундамента, две наклонные рамы, поддерживающие центральную пространственную решетчатую конструкцию нулевой гауссовой кривизны и четыре мембранные оболочки отрицательной гауссовой кривизны с формообразующей ортогональной сеткой. Наружные арки наклонены под углом 50 - 65° к горизонту и образуют четыре воротных проема для пропуска самолетов в ангар. Наклонные рамы состоят из горизонтальных ригелей и наклонных стоек, верх которых соединен оттяжками из полосовой стали с фундаментами смежных контурных наружных арок. 6 ил.

Формула изобретения RU 2 018 596 C1

МЕМБРАННОЕ ПОКРЫТИЕ, ЭЛЛИПТИЧЕСКОЕ В ПЛАНЕ, включающее мембранные оболочки с ортогональной сеткой, опирающиеся на криволинейный внешний опорный контур, состоящий из арок, и на внутренние висячие контурные элементы, концы которых поддерживаются наклонными рамами, каждая из которых образована стойками и ригелем, отличающееся тем, что каждая арка внешнего опорного контура расположена в одной плоскости, составляющей угол с горизонтом в 50 - 65o, а стойки наклонной рамы составляют с горизонтом угол не менее 60o, причем вершины стоек соединены оттяжками из полосовой стали, закрепленными в местах соединения двух смежных арок, при этом соседние мембранные оболочки сочленены на оттяжках.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1994 года RU2018596C1

Мембранное покрытие эллиптическое в плане 1988
  • Гольденберг Лев Израилевич
  • Горпинченко Василий Максимович
  • Трофимов Виктор Иванович
  • Учитель Зиновий Ефимович
  • Тулебаев Копсекбай Раткулович
  • Вайнштейн Марк Моисеевич
  • Кайнарбаев Арстан Сойлаубаевич
SU1599495A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1

RU 2 018 596 C1

Авторы

Гольденберг Л.И.

Полушкин Ю.А.

Большаков Е.И.

Даты

1994-08-30Публикация

1992-02-17Подача