ЗДАНИЕ Российский патент 1997 года по МПК E04H5/00 E04B1/98 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении зданий с металлическим каркасом, преимущественно производственного и складского назначения.

Наиболее близким техническим решением к описываемому изобретению является здание, включающее фундаменты, фахверк, прогоны, ограждающие конструкции, металлический каркас из прогонов и рам, образованных из полых замкнутого сечения стоек и наклонных полуригелей, которые имеют в торцах соединительные пластины, расположенные стыкуемыми поверхностями по биссектрисе угла между стойками и полуригелями, и выполнены из двух швеллеров, установленных с зазором между их полками и соединенных прикрепленными к последним составными по длине стоек и полуригелей профилированными листами.

Недостатком известного решения является технологическая сложность его изготовления в связи с повышенным количеством типоразмеров элементов каркаса, а также относительно невысокие эксплуатационные качества, обусловленные малым уклоном покрытия и кровли. Кроме того, в известном решении имеет место относительно невысокая огнестойкость несущих конструкций и не использованы замкнутые полости рам.

Задача изобретения заключается в повышении технологичности конструкции и улучшении эксплуатационных качеств.

Задача решена тем, что в здании, включающем фундаменты, фахверк, ограждающие конструкции, металлический каркас из прогонов и рам, образованных из полых замкнутого сечения стоек и наклонных полуригелей, которые имеют в торцах соединительные пластины, расположенные стыкуемыми поверхностями по биссектрисе угла между стойками и полуригелями, и выполнены из двух швеллеров, установленных с зазором между их полками и соединенных прикрепленными к последним составными по длине стоек и полуригелей профилированными листами, профилированные листы, размещенные в средней и верхней частях стоек и в торцевых частях полуригелей, имеют толщину, превышающую толщину листов в нижней части стоек и в средней части полуригелей, причем профилированные листы, размещенные в средней и нижней частях стоек и в средней части полуригелей, имеют одинаковую длину, равную 0,9-0,94 максимальной или минимальной длины скошенных листов, установленных в верхней части стоек и в торцевых частях ригелей, при этом угол между полуригелем и соединенной с ним стойкой составляет 96^o-100^o, а прогоны жестко соединены между собой по длине здания с образованием неразрезных конструкций. Кроме того, стыки профилированных листов, расположенных по крайней мере в верхней и средней части стоек, могут быть наклонены к горизонтали под углом, определенным из соотношения:

где α угол наклона соединительных пластин стойки и полуригеля к горизонтали, b угол наклона стыков профилированных листов к горизонтали; стыки профилированных листов полуригелей могут быть расположены под углом к оси полуригелей, в том числе расположены вертикально, в рамах могут быть выполнены технологические проемы для пропуска инженерных коммуникаций, в соединительных пластинах рам могут быть выполнены технологические проемы; здание может быть снабжено приточной и/или вытяжной вентиляцией, сообщающейся с внутренними полостями рам; здание может быть снабжено противопожарной системой трубопроводов по крайней мере часть из которых размещена в полостях стоек и/или ригелей рам; трубопроводы, расположенные в стойках и/или полуригелях, могут быть снабжены установленными по их длине легкоразрушаемыми от повышенных температур клапанами; ограждающие конструкции могут быть выполнены из профилированного настила; ограждающие конструкции могут быть выполнены с тепловой изоляцией; по крайней мере часть ограждающих конструкций выполнена из панелей типа "сэндвич" и с жесткой и/или полужесткой и/или эластичной тепловой изоляцией.

Кроме того, здание может быть выполнено с комбинированным рамным и стоечно-балочным каркасом, при этом стоечно-балочная система может быть применена по крайней мере у одного торца здания с опиранием по крайней мере внешнего конца прогонов непосредственно на стойки фахверка торцевой стены, шаг которых может быть равен или кратен шагу прогонов.

На фиг. 1 изображено здание, поперечное сечение; на фиг. 2 то же, план; на фиг. 3 геометрическая схема полурамы; на фиг. 4 стойка рамы; на фиг. 5 разрез А-А на фиг. 4; на фиг. 6 разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 7 - полуригель, вид сбоку; на фиг. 8 разрез В-В на фиг. 7; на фиг. 9 - неразрезная схема прогона.

Здание содержит фундаменты 1, фахверк 2, ограждающие конструкции 3 и 4, металлический каркас 5 из рам 6 и прогонов 7.

Рамы 6 выполнены из полых замкнутого сечения стоек 8 и полуригелей 9 в виде двух швеллеров 10, установленных с зазором между их полками 11 и соединенных между собой прикрепленными к полкам 11 профилированными листами 12, 13, 14 и 15.

Профилированные листы 12-15 расположены по длине стоек 8 и полуригелей 9 и имеют разную толщину и длину. Профилированные листы 12, 13, установленные в нижней и средней частях стоек 8 и средней части полуригелей 9, имеют одинаковую длину "a", которая определена из соотношения: a=/0,9-0,94/b, где b максимальная или минимальная длина профилированных листов 14, расположенных в верхней части стоек 8 и в торцевых частях ригелей 9. Толщина профилированных листов 13, 14 и 15, расположенных в средней и верхней частях стоек 8 и в торцевых частях полуригелей 9, превышает толщину профилированных листов 12, расположенных в нижней части стоек 8 и в средней части полуригелей 9.

В торцах стоек 8 и полуригелей 9 установлены наклонно соединительные пластины 16, 17 и 18. Их стыкуемые поверхности размещены по биссектрисе угла полуригелями 9 и между стойками 8 и полуригелями 9.

Угол между полуригелями 9 к стойкам 8 составляет (96-100)^o.

Прогоны 7 жестко соединены между собой по длине здания с образованием неразрезных конструкций.

Стыки 19 профилированных листов 13 и 14, расположенных по крайней мере в верхней и средней частях стоек 8, наклонены к горизонтали под углом b, который определен из соотношения , где α угол наклона соединительных пластин 16 к горизонтали.

Стыки 20 профилированных листов 12, 14 и 15 полуригелей 9 могут быть выполнены наклонными к оси последних, или оси стыков 20 профилированных листов 12, 14 и 15 полуригелей 9 могут быть расположены вертикально.

В рамах 6 могут быть выполнены технологические проемы 21 для пропуска инженерных коммуникаций 22. В соединительных пластинах 16, 17 и 18 рам 6 также могут быть образованы технологические проемы 23 и 24.

В здании с системой кондиционирования и системой приточной и/или вытяжной вентиляции, эти системы сообщены с внутренними полостями 25 рам 6.

При наличии в здании противопожарной системы трубопроводов по крайней мере часть последних размещена в полостях 25 стоек 8 и/или полуригелей 9 рам 6. При этом в этих трубопроводах установлены дискретно по их длине легкоразрушаемые от повышенной температуры клапаны (условно не показаны).

Ограждающие конструкции 3 и 4 могут быть выполнены из профилированного настила с тепловой изоляцией или без нее. По крайней мере часть ограждающих конструкций 3 и 4 может быть выполнена из панелей типа "сэндвич" с жесткой и/или полужесткой и/или эластичной тепловой изоляцией (условно не показаны).

Изобретение позволяет усовершенствовать технологию изготовления конструкций здания и одновременно улучшает эксплуатационные качества здания.

Использование: возведение зданий с металлическим каркасом производственного или складского назначения. Сущность изобретения: рама каркаса образована из полых стоек и полуригелей. Стойки и полуригели выполнены из двух швеллеров, полки которых расположены с зазором, и прикрепленных к полкам профилированных листов. Профилированные листы выполнены составными по длине и имеют разную толщину. Длина листов в нижней части стоек и в средней части полуригелей одинакова и составляет часть максимальной или минимальной длины скошенных листов, расположенной в верхней части стоек и в торцах ригелей. Полуригели и стойки для их соединения выполнены с торцевыми соединительными пластинами, угол наклона которых составляет 96-100^o. Рамы объединены между собой прогонами. Прогоны соединены жестко по длине здания с образованием неразрезных конструкций. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Здание, включающее фундаменты, фахверк, ограждающие конструкции, металлический каркас из прогонов и рам, образованных из полых замкнутого сечения стоек и наклонных полуригелей, которые имеют в торцах соединительные пластины, расположенные стыкуемыми поверхностями по биссектрисе угла между стойками и полуригелями, и выполнены из двух швеллеров, установленных с зазором между их полками и соединенных прикрепленными к последним составными по длине стоек и полуригелей профилированными листами, отличающееся тем, что профилированные листы, размещенные в средней и верхней частях стоек и в торцевых частях полуригелей, имеют толщину, превышающую толщину листов в нижней части стоек и в средней части полуригелей, причем профилированные листы, размещенные в средней и нижней частях стоек и в средней части полуригелей, имеют одинаковую длину, равную 0,9 0,94 максимальной или минимальной длины скошенных листов, установленных в верхней части стоек и в торцевых частях ригелей, при этом угол между полуригелем и соединенной с ним стойкой составляет 96 100^o, а прогоны жестко соединены между собой по длине здания с образованием неразрезных конструкций. 2. Здание по п. 1, отличающееся тем, что стыки профилированных листов, расположенных по крайней мере в верхней и средней частях стоек, наклонены к горизонтали под углом, определяемым из соотношения

где α - угол наклона соединительных пластин стойки и полуригеля к горизонтали;
β - угол наклона стыков профилированных листов к горизонтали. 3. Здание по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что стыки профилированных листов полуригелей расположены под углом к оси последних. 4. Здание по п. 3, отличающееся тем, что оси стыков профилированных листов полуригелей расположены вертикально. 5. Здание по пп. 1 4, отличающееся тем, что в рамах выполнены технологические проемы для пропуска инженерных коммуникаций. 6. Здание по п. 5, отличающееся тем, что в соединительных пластинах рам выполнены технологические проемы. 7. Здание по пп. 5 и 6, отличающееся тем, что оно снабжено приточной и/или вытяжной вентиляцией, сообщающейся с внутренними полостями рам. 8. Здание по пп. 5 7, отличающееся тем, что оно снабжено противопожарной системой трубопроводов, по крайней мере часть из которых размещена в полостях стоек и/или полуригелей рам. 9. Здание по п. 8, отличающееся тем, что трубопроводы, расположенные в стойках и/или полуригелях, снабжены установленными дискретно по их длине легкоразрушаемыми от повышенных температур клапанами. 10. Здание по пп. 1 9, отличающееся тем, что ограждающие конструкции выполнены из профилированного настила. 11. Здание по пп. 1 9, отличающееся тем, что ограждающие конструкции выполнены с тепловой изоляцией. 12. Здание по пп. 1 9, 11, отличающееся тем, что по крайней мере часть ограждающих конструкций выполнена из панелей типа "сэндвич" и с жесткой, и/или полужесткой, и/или эластичной тепловой изоляцией.