СБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 1995 года по МПК E04B1/32 

Изобретение относится к строительству, в частности к строительству сборных сооружений, и может быть использовано при сооружении быстросборных сводчатых промышленных и хозяйственно-бытовых зданий, а также в качестве ограждающих конструкций при строительстве устоев, ряжей различных сооружений.

Известно сборно-разборное сооружение, включающее шарнирно-соединенные панели, взаимодействующие между собой скошенными гранями, в котором панели снабжены автоматическими запорными устройствами с самозаклинивающимся элементом, причем эти устройства расположены на смежных гранях панелей [1]
Недостатки данного устройства конструктивная сложность панелей, требующих наличия скошенных под строго определенным углом граней, а также сложность запорных устройств, содержащих ряд элементов, требующих сложного изготовления, безотказная работа которых в условиях стройплощадки весьма затруднительна.

Известно сборное сооружение, включающее несущие элементы, выполненные в виде полых деталей, в которых расположен трос, прикрепленный с торца к натяжному устройству, а полые детали выполнены в виде втулок со кошенными торцами, а к несущим элементам прикреплена гибкая оболочка (а.с. N 681161, кл. Е 04 В 1/343, 1979).

Недостатки данного технического сооружения необходимость наличия гибкой оболочки, усложняющей конструкцию сооружения и его монтаж, сложность изготовления несущих элементов, которые должны иметь точные геометрические очертания, заданные формой сооружения, ограниченность функциональных возможностей сооружения в целом, обусловленную отсутствием возможности изменять при необходимости геометрию сооружения.

Известно сборное сооружение, включающее несущие элементы, шарнирно соединенные по ширине свода, в которых расположены тяговые тросы, прикрепленные по крайней мере с одного торца к натяжному устройству, в котором несущие элементы выполнены в виде плит покрытия, в которых расположено не менее двух тяговых тросов. Шарнирные узлы соединения плит снабжены торцовыми накладками с отверстиями для жесткой фиксации шарнирных узлов в рабочем положении. Шарнирные узлы расположены в местах прохождения тяговых тросов, а накладки выполнены с отверстиями для пропуска тросов, соосными отверстиями в плитах [2]
Данное техническое решение принято за прототип.

Недостатки прототипа сложность конструкции, обусловленная сложностью изготовления панелей с заранее заданной строгой геометрией торцевых граней и наличием большого количества шарнирных узлов с наружной и внутренней стороны сооружения, а также ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что геометрия такого сооружения не может быть изменена, например, при его перепланировке либо при изменении функционального назначения сооружения и т. п. т.е. для конкретного сооружения необходимо изготавливать панели с заданной геометрией торцовых поверхностей, что создает сложности при изготовлении панелей и не позволяет применять их в сооружении с несколько иной формой.

Цель изобретения упрощение конструкции и технологии монтажа сооружения, расширение его функциональных возможностей.

Сущность изобретения заключается в том, что сборное сооружение, включающее самонесущие панели, шарнирно соединенные между собой, в которых размещены тяговые тросы, снабжено совокупностью замковых элементов, выполненных в виде шарнирных распорок, рабочие поверхности которых взаимодействуют с торцевыми поверхностями панелей, а шарнирные соединения панелей выполнены со внутренней стороны сооружения. Смежные панели могут быть снабжены коньковыми покрытиями, внутренние поверхности которых взаимодействуют с наружными поверхностями смежных панелей. Шарнирные соединения панелей могут быть выполнены в виде взаимодействующих между собой отрезков труб, во внутренней полости которых размещены коммуникации сооружения, например кабели электрообогрева панелей.

Изобретение решает задачу создания быстросборных сооружений различного функционального назначения.

В новой конструкции сооружения передача усилий между смежными панелями осуществляется через шарнирные соединения, через тяговые тросы, а также через тело замковых элементов в виде распорок. Этим обеспечиваются жесткость и статическая определимость сооружения в целом при значительном упрощении конструкции панелей. Это новое свойство проявляется только при реализации всей совокупности существенных признаков устройства, является свойством этой совокупности и не достижимо при использовании известных нам объектов аналогичного назначения, что позволяет признать заявленное устройство соответствующим критерию "Изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен стык между смежными панелями сооружения в его транспортабельном положении; на фиг. 2 то же, в проектном положении сооружения; на фиг. 3 сооружение на фундаменте, общий вид.

Сборное сооружение содержит самонесущие панели 1, которые соединены между собой шарнирами 2. В панелях 1 выполнены отверстия 3, в которых размещены тяговые тросы 4. Между панелями расположены замковые элементы в виде распорок 5, которые одним концом шарнирно прикреплены к одной опорной детали 6, укрепленной на торцовой поверхности одной панели, а другим свободным концом взаимодействуют с другой опорной деталью 7, укрепленной на торцовой поверхности смежной панели. Распорки 5 снабжены выступами 8, обеспечивающими смещение их центров тяжести. При монтаже к панелям прикрепляют стропы 9 подъемного механизма. Сооружение устанавливается на фундаментах 10. Концы тросов 4 крепятся к фундаменту 10 и натяжному механизму (не показан) любой конструкции.

Устройство работает следующим образом. Панели 1 изготавливаются на заводе и собираются в транспортабельные монтажные блоки, которые доставляются на стройплощадку. Распорки 5 в этом положении панелей находятся в свободном состоянии. За счет смещения центра тяжести распорки 5 относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось ее шарнирного прикрепления к детали 6, она своим свободным концом опирается в торец смежной панели 1. Одни концы тросов 4 закрепляют на фундаменте 10, другие временно фиксируют, после чего с помощью подъемного механизма строповкой центральных панелей осуществляют подъем сооружения. Крайние панели устанавливают на фундаментах 10, после чего натяжным устройством натягивают тросы 4. Панели 1 под действием тягового усилия и собственного веса изменяют свое угловое положение друг относительно друга, постепенно приближаясь к проектному положению, когда свободные концы распорок 5 войдут во взаимодействие с опорными деталями 7, и панели окажутся жестко зафиксированными друг относительно друга. Таким же образом монтируют все остальные монтажные блоки, входящие в состав данного сооружения. По окончании монтажа сооружения стыки между панелями 1 при необходимости можно омонолитить любым известным способом, что позволяет повысить жесткость и прочность сооружения, класс его капитальности.

Смежные панели 1 могут быть снабжены коньковыми покрытиями (не показаны), закрывающими стыки между панелями с наружной стороны сооружения, препятствуют попаданию в них влаги, мусора и т.п. Коньковые покрытия могут быть использованы в качестве герметизатора стыков с наружной стороны при их омоноличивании. С внутренней стороны сооружения стыки между панелями 1 могут быть герметизированы шарнирными их соединениями, выполненными в виде отрезков труб, связанных между собой. Внутренняя полость труб при этом может быть полезно использована, например, для пропуска некоторых коммуникаций сооружения (кабелей обогрева, электропроводки и т.п.).

Устройство в смонтированном виде обеспечивает восприятие всех нагрузок, характерных для сооружений открытого типа. Тяговые тросы в таком сооружении выполняют не только функцию связи между панелями монтажного блока при его монтаже, а главным образом, функцию частичного восприятия нагрузки сооружения. Этому способствует и омоноличивание стыков между панелями, приводящее к тому, что тяговый трос работает на восприятие нагрузок как арматура в теле строительного элемента.

Преимущества изобретения перед известными объектами техники аналогичного назначения простота конструкции, обусловленная простотой конфигурации самонесущих панелей, имеющих обычные обрезные торцовые поверхности, позволяющей индустриализировать их производство, и сокращением количества крепежных шарнирных соединений панелей, размещаемых только с одной стороны монтажного блока; расширение функциональных возможностей сооружения, т.к. проектная форма сооружения никак не связана с формой и технологией изготовления панелей, т. е. из одних и тех же панелей могут быть смонтированы сооружения самой различной формы и, следовательно, функционального назначения. Изменению подлежит только длина шарнирных распорок, что выполняется сравнительно просто. Подобное сборное сооружение может быть применено при строительстве не только сводчатых сооружений (ангаpов, складов, хранилищ и т.п.), но и при строительстве устоев, ряжей различных, например, гидротехнических сооружений. В этом случае заявленное сооружение также хорошо воспринимает все распирающие усилия.

Использование: в строительстве быстросборных сооружений из самонесущих панелей. Смежные панели связаны между собой с помощью шарнирных соединений, и снабжены шарнирными распорками. В теле панелей пропущены тяговые тросы. Изобретение позволяет упростить конструкцию сооружения, расширить его функциональные возможности, упростить его монтаж. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. СБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее самонесущие панели, шарнирно соединенные между собой, в которых размещены тяговые тросы, отличающееся тем, что оно снабжено замковыми элементами, каждый из которых выполнен в виде шарнирной распорки, рабочая поверхность которой взаимодействует с торцевыми поверхностями панелей, а шарнирные соединения панелей выполнены по внутренним их ребрам. 2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что смежные панели снабжены коньковыми покрытиями, внутренние поверхности которых взаимодействуют с наружными поверхностями смежных панелей. 3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что шарнирные соединения панелей выполнены в виде взаимодействующих между собой отрезков труб, во внутренней полости которых размещены коммуникации сооружения, например кабели электрообогрева панелей.